芯片設計又稱集成電路設計（IC design），也可稱為超大規(guī)模集成電路設計（VLSI design），是指以集成電路和超大規(guī)模集成電路為目標的設計過程。集成電路設計涉及電子器件（如晶體管、電阻器、電容器等）模型的建立以及器件之間的互連。所有器件和互連都需要放置在一塊半導體襯底材料上。這些元件通過半導體器件制造工藝（例如光刻等）放置在單個硅基板上，形成電路。芯片設計流程1.總體規(guī)劃隨著集成電路設計規(guī)模的不斷擴大，出現(xiàn)了許多成熟且常用的設計模塊，也稱為IP核?，F(xiàn)在芯片正向設計不再是從頭開始，而是基于某些成熟的IP核來使用，并在此基礎上添加芯片功能。正向芯片設計仍然是從市場未來的需求出發(fā)，是否開發(fā)芯片是從開發(fā)成本和預期收益來衡量的。明確了市場未來的需求后，將這些需求轉化為芯片的重要參數(shù)指標，然后進行任務劃分。模擬設計師負責仿真，數(shù)字設計師負責數(shù)字。 2、架構/算法現(xiàn)在數(shù)字電路在芯片中占有巨大的比例，數(shù)字邏輯也越來越復雜，所以必須從架構和算法的角度來考慮。該架構可分為三大方向：數(shù)據流；控制流量；總線流量。 1、數(shù)據流向：數(shù)據從輸入到輸出是一條直線，沒有數(shù)據回溯。這是一個純粹的數(shù)據處理架構。這個芯片的功能應該比較簡單。 2、控制流程：這是基于狀態(tài)機或者CPU形式的架構設計。對于簡單的芯片，使用狀態(tài)機就足夠了，但是對于復雜的芯片，就必須使用CPU作為控制核心。例如，單片機就是以CPU為控制核心，加上RAM和ROM形成的一種控制芯片。 3.總線流程：這是一種基于總線的芯片設計架構。最熟悉的就是SOC芯片?？偩€連接一個或多個各種組件，如CPU、RAM、ROM、I2C、UART等。這些組件的不同排列和組合形成滿足各種需求的芯片，例如不同的ARM芯片。 3.RTL代碼。算法工程師設計完芯片架構，在MATLAB上驗證了各種算法，并考慮了其他必要條件后，工作就會交給ASIC工程師翻譯RTL代碼，即將RTL代碼翻譯成MATLAB。該算法被翻譯成RTL。從翻譯的角度來看，這一步只需要文本編輯器。不過后續(xù)還有模擬驗證工作，這部分并不容易。有時，根據公司和項目的工作量，算法工程師和ASIC工程師的工作內容有重疊。他們還負責將MATLAB 轉換為RTL。在設計RTL時，我們也會考慮DFT（Design For Test）的問題，并在RTL代碼中添加測試鏈。我對此不太熟悉。 4、仿真驗證這一步工作比較關鍵，可以說是設計部分的第一個分水嶺。不同的公司、不同的項目，仿真驗證的復雜程度差別很大。簡單的，寫一個比較完整的testbench來驗證RTL代碼的功能即可；對于復雜的，會在RTL驗證環(huán)境中進行詳細的驗證，甚至可能會使用各種驗證方法來學習UVM，VMM，OVM等，這種復雜驗證所使用的語言一般使用SystemVerilog。驗證軟件可以使用Cadence公司的NC_VERILOG或Synopsys公司的VCS。

5.工藝選擇正向設計必須在最初的總體規(guī)劃中考慮工藝問題，這涉及到工藝的相關知識。有些工藝是專門為某些類型的芯片開發(fā)的。因此，一旦你想開發(fā)出相應工藝的芯片，直接使用即可。然而，工藝的選擇往往非常耗時，需要考慮各種參數(shù)，例如工藝生產周期、工藝良率、工藝生產時間等。安排和其他方面都是經過仔細考慮的。 [2] 6.綜合和時序功耗分析這部分工作主要使用synopsys的工具Design Complier（綜合）和Prime Time（時序和功耗）。這兩個工具的使用比較復雜。具體說明請參考百度文庫相關信息。一般來說，這兩個工具都是約束驅動的軟件，軟件在使用時是通過約束文件來驅動的。因此，工作的主要內容，除了軟件的使用之外，最重要的是如何編寫約束文件。一般來說，約束主要包括面積約束、扇入扇出約束、時序約束等約束。如果RTL代碼不滿足約束，則必須根據具體情況修改約束或者修改RTL代碼。約束是用TCL腳本語言編寫的。綜合和時序分析將根據所使用的技術生成電路網表。該網表將作為下一步自動布局布線的主要文件。 7、形式化驗證形式化驗證是每次將芯片的邏輯電路轉換成另一種表達形式時都需要做的工作。具體地，需要在網表綜合生成后進行一次。主要對比文件是RTL仿真后的文件和綜合后的網表。布局布線后需要再次進行。主要比較文件是綜合后的網表和布局。布線后的網表。主要工作內容： 1、準備兩個待比對文件及各種工藝技術庫文件； 2、使用TCL腳本編寫腳本程序，將其中一個文件設置為比較標準，將其中一個文件設置為待比較文件； 3.運行Formality并分析生成的對比報告； 4、根據報告進行相應的調整和修改。 8.自動布局和布線這一步很大程度上依賴于軟件和經驗。目前常用的軟件是Cadence Encounter，Synopsys也有相應的自動布局布線軟件ASTRO。主要工作內容： 1、編制工藝文件（時序文件庫數(shù)字布局庫）； 2、綜合后準備電路網表文件和約束文件； 3、根據設計要求設置布局面積等相關參數(shù)。 4、自動布局布線，檢查時序和功耗。