金融IC是什么意思 ic中证说什么意思

35白皮书 2023-01-26

1.什么是IC?

集成电路即集成电路IC产业简单理解为芯片产业/半导体产业。

根据功能集成电路可分为数字集成电路、模拟集成电路、微波集成电路和其他集成电路。

数字IC是传输、处理和处理数字信号的芯片。可分为通用数字IC和专用数字IC也是目前应用最广泛、发展最快的芯片。

通用集成电路是指那些用户多、应用范围广的标准电路如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)、微处理器(MCU)。

专用集成电路(ASIC)即从字面上看为某一应用或领域设计的集成电路芯片。

芯片分为以下两种输出模式。

1.IC厂商(IDM)自己设计自己的工业线加工封装测试最后生产芯片。

2.IC设计公司(Fabless)与IC制造公司(Foundry)合并。设计公司会把最终的物理版图交给Foundry进行加工制造而封装测试则交给下游厂商。

二、芯片设计和后期设置的全过程

什么是上游设计什么是下游封装测试什么是无晶圆厂什么是PE?在不了解芯片行业的同学看来这些问题基本上是两眼一抹黑。

1.IC设计公司(海思、兰琪、寒武纪等公司)

营销部门:营销专员和项目经理确定用户和市场需求。

IC设计:IC设计工程师参与其中包括架构师、前端设计、功能验证、dft、后端设计和版图设计。

2.晶圆厂(TSMC、SMIC等公司即fab工厂)——晶圆制造。

大部分材料专业的学生最终都会去fab工厂做大致的PE和PIE。

3.包装测试

包装工程师ATE测试工程师

从上游的设计到下游的封测工作环境和薪资待遇都是一个从上到下的比较。30W芯片设计年薪朝九晚六PE20W晶圆厂年薪三班倒高低评判。

三、数字集成电路设计的全过程

前端设计流程

1.需求分析和规格制定

市场调研搞清楚需要什么样的功能芯片。

芯片规格和功能清单一样是客户对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要求。

2.架构设计和算法设计。

根据客户提出的规范要求对部分功能进行算法化设计提出设计方案和具体实现架构划分模块功能。

3.RTL逻辑设计

硬件描述语言(Verilog)用于用代码描述模块功能即将实际的硬件电路功能用硬件语言描述形成RTL(寄存器传输级)代码。

4.功能模拟(功能验证)

模拟就是检查编码设计的正确性可以理解为验证就是对设计纠错的存在是验证价值的体现。

如果一个小问题没发现直接去后端设计最后流片失败损失巨大。所以好的IC设计公司一般设计和验证比例是1:3。

5.逻辑综合-逻辑综合

逻辑是一个灵活的环节有时候在前端有时候在后端由不同的公司安排。

模拟通过逻辑合成。逻辑是将HDL代码翻译成网表。

需要设定合成的约束条件即你希望合成的电路在面积、时序等目标参数上达到的标准。

6.静态时序分析

静态时序分析属于验证的范畴主要是对电路进行时序验证检查电路中是否存在违反建立时间和保持时间的情况。

这是数字电路的基础知识。当寄存器中出现这两种时序冲突时无法正确采样数据和输出数据。所以基于寄存器的数字芯片的功能肯定会有问题。

7.形式验证-有效性

验证类从功能上验证综合网表(STA是时序)。

为了保证原HDL中描述的电路功能在逻辑综合过程中不被改变。

后端设计流程

1.可测性设计

芯片往往有自己的测试电路DFT的目的是在设计时考虑未来的测试。

2.平面图

布局就是放置芯片的宏单元模块一般确定各种功能电路的放置位置比如ip模块、RAM、I/O引脚等等。布局可以直接影响芯片的最终面积。

3.时钟树综合

简单来说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片中的全局命令作用其分布应对称连接到各个寄存器单元这样当时钟从同一时钟源到达各个寄存器时时钟延迟的差异最小。

这就是时钟信号需要单独布线的原因。

4.布线(位置和路线)

这里的布线是普通的信号布线包括各种标准单元(基本逻辑门)之间的布线。

比如我们平时听到的0.13um工艺或者90nm工艺其实就是金属布线在这里能达到的最小宽度从微观的角度来说就是MOS管的沟道长度。

5.寄生参数提取

由于导线本身的电阻相邻导线之间的互感以及耦合电容芯片内部会产生信号噪声、串扰和反射。

这些影响会引起信号完整性问题导致信号电压波动和变化严重的话会导致信号失真误差。

6.布局的物理验证

验证已完成布线的物理布局的功能和时序。

实际后端工艺还包括电路功耗分析以及随着制造技术不断进步的DFM(Design for manufacturity)问题。物理版图验证完成也就是整个芯片设计阶段完成接下来就是芯片制造。

将物理布局以GDSII文件格式交给芯片代工厂(称为Foundry)在晶圆上制作实际电路然后通过封装和测试获得芯片。