儀器儀表商情網訊:芯片制造的過程就如同用樂高蓋房子一樣,先有晶圓作為地基,再層層往上疊的芯片制造流程后,就可產出必要的IC 芯片。然而,沒有設計圖,擁有再強制造能力都沒有用,因此,建筑師的角色相當重要。但是IC 設計中的建筑師究竟是誰呢?本文接下來要針對IC 設計做介紹。
在IC 生產流程中,IC 多由專業IC 設計公司進行規劃、設計,像是聯發科、高通、Intel 等知名大廠,都自行設計各自的IC 芯片,提供不同規格、效能的芯片給下游廠商選擇。因為IC 是由各廠自行設計,所以IC 設計十分仰賴工程師的技術,工程師的素質影響著一間企業的價值。然而,工程師們在設計一顆IC 芯片時,究竟有那些步驟?設計流程可以簡單分成如下。
設計第一步,訂定目標
在IC 設計中,最重要的步驟就是規格制定。這個步驟就像是在設計建筑前,先決定要幾間房間、浴室,有什么建筑法規需要遵守,在確定好所有的功能之后在進行設計,這樣才不用再花額外的時間進行后續修改。IC 設計也需要經過類似的步驟,才能確保設計出來的芯片不會有任何差錯。
規格制定的第一步便是確定IC 的目的、效能為何,對大方向做設定。接著是察看有哪些協定要符合,像無線網卡的芯片就需要符合IEEE 802.11 等規范,不然,這芯片將無法和市面上的產品相容,使它無法和其他設備連線。最后則是確立這顆IC 的實作方法,將不同功能分配成不同的單元,并確立不同單元間鏈接的方法,如此便完成規格的制定。
設計完規格后,接著就是設計芯片的細節了。這個步驟就像初步記下建筑的規畫,將整體輪廓描繪出來,方便后續制圖。在IC 芯片中,便是使用硬件描述語言(HDL)將電路描寫出來。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程序碼便可輕易地將一顆IC 地功能表達出來。接著就是檢查程序功能的正確性并持續修改,直到它滿足期望的功能為止。