芯片,又稱微電路(MIcrocircuit)、微芯片(MICROCHIP)、集成電路(英語:integrated circuit, IC)。是指內含集成電路的硅片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
芯片,又稱微電路(MIcrocircuit)、微芯片(MICROCHIP)、集成電路(英語:integrated circuit, IC)。是指內含集成電路的硅片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
那么,芯片的設計原理是什么?芯片設計流程又是如何?
芯片原理:
芯片電路作為核心電路部分, 運算電路采用美國富迪公司的FM1182 芯片, 該芯片具有低功耗、高效率的特點, 適合本電路的便攜型設計的要求。該芯片一共有48 個引腳, 其中真正作用的引腳為44 個。SPK_OU T _N, SPK_OUT _P: 作為揚聲器輸出接口。EP/ SCL: 接到3. 3 V 的電源處置高電平。
XTAL _ IN, XTAL _OU T: 在相同數量的ALU 的條件下, 為了獲得更高的性能, 高速DSP 是關鍵。所以電路采用13 MHz 的晶振。VOL+ : V OL - : 用于調節輸出的音量,這里使用默認值, 故通過1 k Ω的電阻接地。RESET : 用于電路的復位。芯片允許使用內置SAM 微型麥克風陣列技術以提高拾音的方向性。
但此電路為了使獲得的噪聲具有更高的相干性, 且背景噪聲等彌散噪聲頻率幅度變化緩慢, 采用單麥克風輸入。
故將MIC0_P, MIC0_N 接麥克風。MIC1_P, MIC1_N 接地。LINE_IN: 接收前置麥克風放大電路的信號輸入。LINE _OUT : 輸出模擬信號。
芯片設計流程
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(這些會在后面介紹)。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 等規範,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,并確立不同單元間連結的方法,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,便是使用硬體描述語言(HDL)將電路描寫出來。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等,藉由程式碼便可輕易地將一顆 IC 地功能表達出來。接著就是檢查程式功能的正確性并持續修改,直到它滿足期望的功能為止。
有了完整規畫后,接下來便是畫出平面的設計藍圖。在 IC 設計中,邏輯合成這個步驟便是將確定無誤的 HDL code,放入電子設計自動化工具(EDA tool),讓電腦將 HDL code 轉換成邏輯電路,產生如下的電路圖。之后,反覆的確定此邏輯閘設計圖是否符合規格并修改,直到功能正確為止。
最后,將合成完的程式碼再放入另一套 EDA tool,進行電路布局與繞線(Place And Route)。在經過不斷的檢測后,便會形成如下的電路圖。圖中可以看到藍、紅、綠、黃等不同顏色,每種不同的顏色就代表著一張光罩。
至此,對于 IC 設計應該有初步的了解,整體看來就很清楚 IC 設計是一門非常復雜的專業,也多虧了電腦輔助軟體的成熟,讓 IC 設計得以加速。IC 設計廠十分依賴工程師的智慧,這裡所述的每個步驟都有其專門的知識,皆可獨立成多門專業的課程,像是撰寫硬體描述語言就不單純的只需要熟悉程式語言,還需要了解邏輯電路是如何運作、如何將所需的演算法轉換成程式、合成軟體是如何將程式轉換成邏輯閘等問題。
芯片概念股龍頭有哪些呢?
通富微電:多年來,公司先后承擔并完成了多項國家級、省級技術改造項目,有力推動了我國先進封裝測試技術的產業化。公司具有較強的海外市場開發能力和競爭力,出口占比60%。主要客戶為世界半導體知名企業,摩托羅拉、西門子、東芝等世界排名前十位的半導體企業有一半以上是通富微電的客戶。
長電科技:公司是中國著名的分立器件制造商,集成電路封裝生產基地,中國電子百強企業之一。公司擁有強大的技術開發團隊,并擁有多項國內外發明專利的自主知識產權技術。公司將致力于研究技能的提升,IC高端封裝技術的開發,擴大現有產品線與制程能力,以較強的競爭力保持技術領先優勢。
上海貝嶺:經過多年的發展,上海貝嶺已成為國家規劃布局內重點集成電路設計企業,擁有國家級企業技術中心。公司目前集成電路產品業務覆蓋計量及SoC、電源管理、通用模擬、非揮發存儲器、高速高精度ADC五大產品領域,為客戶提供模擬和數模混合集成電路及系統解決方案。
盈方微:上海盈方微電子有限公司是專業集成電路設計公司,專注于高端網絡多媒體芯片的研發,芯片主要應用于移動多媒體終端、智能終端、高清視頻等高端消費電子領域;同時為合作方提供高集成度、高穩定性、低功耗、功能強大、多樣化的系統、軟件、芯片的一攬子綜合解決方案。
上文就是為大家整理總結的 芯片設計流程和原理及芯片概念股相關問題的解答,大家可參考。

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