“微电子学概论”第5章集成电路设计2.pptVIP

集成电路设计II;分层分级设计思想 设计信息描述方法 图形描述 语言描述 IC设计流程 （TOP－DOWN） 系统功能设计 逻辑和电路设计 版图设计 ;OUTLINE;种类繁多的集成电路;集成电路设计中要考虑的因素;衡量集成电路设计是否成功的参数：; ; 设计规则的表示方法 以?为单位：把大多数尺寸（覆盖，出头等等）约定为?的倍数 ?与工艺线所具有的工艺分辨率有关，线宽偏离、理想特征尺寸的上限以及掩膜版之间的最大套准偏差，一般等于栅长度的一半。 优点：版图设计独立于工艺和实际尺寸，使设计规则简化。 缺点：造成芯片面积的浪费或工艺难度增加。 以微米为单位：每个尺寸之间没有必然的比例关系。 提高每一尺寸的合理度；简化度不高;全定制设计方法、定制设计方法、半定制设计方法、可编程逻辑器件以及基于这些方法的兼容设计方法; 设计方法选取的主要依据：设计周期、设计成本、芯片成本、芯片尺寸、设计灵活性、必威体育官网网址性和可靠性等 最主要的：设计成本在芯片成本中所占比例 芯片成本CT： ;全定制设计;全定制设计流程;OUTLINE; 专用集成电路（ASIC：Application-Specific Integrated Circuit）（相对通用电路而言） 针对某一应用或某一客户的特殊要求设计的集成电路 批量小、单片功能强：降低设计开发费用 主要的ASIC设计方法： 标准单元设计方法（Standard Cell）：定制 积木块设计方法（Building Block Layout）：定制 门阵列设计方法（Gate Array）：半定制 可编程逻辑器件设计方法;标准单元设计方法（SC方法）;芯片布局：芯片中心是单元区，输入/输出单元和压焊块在芯片四周，基本单元具有等高不等宽的结构，布线通道区没有宽度的限制，利于实现优化布线。; 标准单元库主要包括 与非门、或非门、触发器、锁存器、移位寄存器 加法器、乘法器、除法器、算术运算单元、FIFO等较大规模单元 模拟单元模块：振荡器、比较器等 同一功能的单元有几种不同的类型，视应用不同选择 ; SC方法特点： 需要全套掩膜版，属于定制设计方法 标准单元方法：可变的单元数、压焊块数、通道间距，布局布线的自由度增大 较高???芯片利用率和连线布通率 依赖于标准单元库，SC库建立需较长的周期和较高的成本，尤其工艺更新时。 适用于中批量或者小批量但是性能要求较高的芯片设计; SC方法设计流程;标准单元设计过程;积木块设计方法： BBL方法（通用单元设计方法）; BBL方法特点： 较大的设计自由度 可以在版图和性能上得到最佳的优化 需要全套掩膜版：定制方法。 已有自动布图系统，布图算法发展中： 通道不规则，连线端口在单元四周，位置不规则 ;门阵列设计方法（GA方法）;门阵列母片结构;门阵列方法的设计特点：设计周期短，设计成本低，适合设计适当规模、中等性能、要求设计时间短、数量相对较少的电路 不足：设计灵活性较低；门利用率低；芯片面积浪费;可编程逻辑电路设计方法;OUTLINE;布图方法的比较;Full-custom Design Style;Standard Cell Design Style;Gate Array Design Style;FPGA Design Style;不同设计技术的特点及适用情况的综合比较;不同设计技术的特点及适用情况的综合比较;兼容设计方法;OUTLINE;可测性设计技术;可测性设计技术;扫描测试技术; 扫描途径测试技术存在的问题 需要增加控制电路数量和外部引脚，需要将分散的时序元件连在一起，导致芯片面积增加和速度降低； 串行输出结果，测试时间较长。;特征量分析测试技术;自测试技术;作 业