数字IC设计流程

1、需求分析与规格制定

对市场调研，弄清需要什么样功能的芯片。

芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

　　2、架构设计与算法设计

根据客户提出的规格要求，对一些功能进行算法设计，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。

      3、HDL编码

　　使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL）分模块以代码来描述实现，RTL coding，linux环境下一般用Gvim作为代码编辑器。

　　4、功能

验证就是检验编码设计的正确性。不符合规格要重新设计和编码。设计和验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。该部分称为前。

　　5、逻辑综合――Design Compiler

　　验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合就是把HDL代码翻译成门级网表netlist。

综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。所以，综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。一般来说，综合完成后需要再次做验证（这个也称为后）

逻辑综合工具：Synopsys的Design Compiler，工具选择上面的三种工具均可。

　　6、静态时序分析——STA

Static Timing Analysis（STA），静态时序分析，验证范畴，它主要是在时序上对电路进行验证，检查电路是否存在建立时间（setup time）和保持时间（hold time）的违例（violation）。这个是数字电路基础知识，一个寄存器出现这两个时序违例时，是没有办法正确采样数据和输出数据的，所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。

数字IC管脚状态

根据CMOS数字IC管脚间的等效结构,给出了无偏置时任意两管脚之间的电压;其次,探讨了地开路时的输出管脚的状态;然后,提取了电源浮空时的等效电路;后,利用所提取的等效电路,对二极管结构电源浮空电位和浮阱结构电源浮空电位进行了计算。

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数字集成电路电流测试

集成电路(IC)被生产出来以后要进行测试。IC测试贯穿在IC设计、制造、封装及应用的全过程,被认为是IC产业的4个分支(设计、制造、封装与测试)中一个极为重要的组成部分,它已经成为IC产业发展中的一个瓶颈。有人预计,到2012年,可能会有多达48%的好芯片不能通过测试,IC测试所需的费用将在IC设计、制造、封装和测试的总费用中占80%～90%的比例。 工业界常采用电压测试和稳态电流(I_(DDQ))测试来测试数字CMOS IC。

电压测试包括逻辑测试和时延测试两方面的测试内容,前者验证IC的功能是否正确,后者验证IC的时间特性是否正确。电压测试方法可以检测出大量的物理缺陷,而且比较简单,速度较快。但是,由于电压测试所使用的故障模型存在局限性,而且测试常常不能全速进行,因此一般来说,电压测试只善于验证电路的功能。与电压测试相比,(I_(DDQ))测试更善于检测由于生产过程中的细微偏差而导致的一些“小”缺陷,它的优点是能大幅度地降低测试数字CMOS IC的费用,提高它们的可靠性。但是,(I_(DDQ))测试除不能检测那些不导致(I_(DDQ))增加的缺陷或故障(如串扰故障)之外,还受到深亚微米技术的挑战。

 瞬态电流(I_(DDT))测试是一种从供电回路,通过观察被测电路所吸取的瞬间动态电流来检测故障的一种方法,被认为可以检测出一些经电压测试和(I_(DDQ))测试所不能检测的故障。这种方法作为传统的电压测试和(I_(DDQ))测试方法的一个补充,正逐渐受到研究领域和工业界的关注。 (I_(DDT))测试研究虽然进行了近10年的时间,但目前仍处在初级阶段,所面临的问题很多,离实际应用还有相当一段距离。本研究采用基于积分的平均电流分析法来研究(I_(DDT))测试,进行了一些有益的探索性工作。