?數(shù)字IC是什么？

數(shù)字IC就是傳遞、加工、處理數(shù)字信號的IC，是近年來應(yīng)用廣、發(fā)展快的IC品種，可分為通用數(shù)字IC和專用數(shù)字IC。

模擬IC則是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的IC，模擬IC按應(yīng)用來分可分為標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC和特殊應(yīng)用型模擬IC。如果按技術(shù)來分的話，模擬IC可分為只處理模擬信號的線性IC和同時處理模擬與數(shù)字信號的混合IC。

標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC包括放大器，電壓調(diào)節(jié)與參考對比，信號界面，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，比較器等產(chǎn)品；特殊應(yīng)用型模擬IC主要應(yīng)用在通信、汽車、電腦周邊和消費類電子等四個領(lǐng)域。

簡單總結(jié)一下二者的區(qū)別：數(shù)字電路IC就是處理數(shù)字信號的器件，比如CPU、邏輯電路等；IC設(shè)計也需要經(jīng)過類似的步驟，才能確保設(shè)計出來的芯片不會有任何差錯。而模擬電路IC是處理和提供模擬信號的器件，比如運算放大器、線性穩(wěn)壓器、基準(zhǔn)電壓源等，它們都屬于模擬IC。模擬IC處理的信號都具有連續(xù)性，可以轉(zhuǎn)換為正弦波研究，而數(shù)字IC處理的是非連續(xù)性信號，都是脈沖方波。

不同數(shù)字器件有不同的制程, 所以需要不同的供電電壓, 因此更需要電源管理這一模擬技術(shù)，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展, 模擬技術(shù)分布于數(shù)字技術(shù)周邊, 與數(shù)字技術(shù)密不可分。

IC產(chǎn)品的生命周期

典型的IC產(chǎn)品的生命周期可以用一條浴缸曲線（Bathtub Curve）來表示。Ⅰ Ⅱ ⅢRegion (I) 被稱為早夭期（Infancy period）

這個階段產(chǎn)品的 failure rate 快速下降，造成失效的原因在于IC設(shè)計和生產(chǎn)過程中的缺陷；Region (II) 被稱為使用期（Useful life period）在這個階段產(chǎn)品的failure rate保持穩(wěn)定，失效的原因往往是隨機的，比如溫度變化等等；針對靜態(tài)時序分析和后中出現(xiàn)的問題，對電路和單元布局進行小范圍的改動。u Region (III) 被稱為磨耗期（Wear-Out period）在這個階段failure rate 會快速升高，失效的原因就是產(chǎn)品的長期使用所造成的老化等。認(rèn)識了典型IC產(chǎn)品的生命周期，我們就可以看到，Reliability的問題就是要力圖將處于早夭期failure的產(chǎn)品去除并估算其良率，預(yù)計產(chǎn)品的使用期，并且找到failure的原因，尤其是在IC生產(chǎn)，封裝，存儲等方面出現(xiàn)的問題所造成的失效原因。下面就是一些 IC 產(chǎn)品可靠性等級測試項目（IC Product Level reliability testitems ）

一、使用壽命測試項目（Life test items）：EFR, OLT (HTOL), LTOL①EFR:早期失效等級測試（ Early fail Rate Test ）目的: 評估工藝的穩(wěn)定性，加速缺陷失效率，去除由于天生原因失效的產(chǎn)品。測試條件: 在特定時間內(nèi)動態(tài)提升溫度和電壓對產(chǎn)品進行測試失效機制：材料或工藝的缺陷，包括諸如氧化層缺陷，金屬刻鍍，離子玷污等由于生產(chǎn)造成的失效。模擬集成電路行業(yè)具備以下四大特點：需求端：下游需求分散，產(chǎn)品生命周期較長。

IC，你應(yīng)該知道的半導(dǎo)體科普知識

尺寸縮小有其物理限制

不過，制程并不能無限制的縮小，當(dāng)我們將晶體管縮小到 20 奈米左右時，就會遇到量子物理中的問題，讓晶體管有漏電的現(xiàn)象，抵銷縮小 L 時獲得的效益。作為改善方式，就是導(dǎo)入 FinFET（Tri-Gate）這個概念，如右上圖。在 Intel 以前所做的解釋中，可以知道藉由導(dǎo)入這個技術(shù)，能減少因物理現(xiàn)象所導(dǎo)致的漏電現(xiàn)象。對于CDN的SiliconEnsemble而言后端設(shè)計所需的數(shù)據(jù)主要有是Foundry廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元、宏單元和I/OPad的庫文件，它包括物理庫、時序庫及網(wǎng)表庫，分別以。

（Source：www.slideshare.net）

更重要的是，藉由這個方法可以增加 Gate 端和下層的接觸面積。在傳統(tǒng)的做法中（左上圖），接觸面只有一個平面，但是采用 FinFET（Tri-Gate）這個技術(shù)后，接觸面將變成立體，可以輕易的增加接觸面積，這樣就可以在保持一樣的接觸面積下讓 Source-Drain 端變得更小，對縮小尺寸有相當(dāng)大的幫助。在其中集成的ModuleCompiler數(shù)據(jù)通路綜合技術(shù)，DCUltra利用同樣的VHDL/Verilog流程，能夠創(chuàng)造處又快又小的電路。

后，則是為什么會有人說各大廠進入 10 奈米制程將面臨相當(dāng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主因是 1 顆原子的大小大約為 0.1 奈米，在 10 奈米的情況下，一條線只有不到 100 顆原子，在制作上相當(dāng)困難，而且只要有一個原子的缺陷，像是在制作過程中有原子掉出或是有雜質(zhì)，就會產(chǎn)生不的現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的良率。提供簡便的功耗優(yōu)化能力，能夠自動將設(shè)計的功耗化，提供綜合前的功耗預(yù)估能力，讓設(shè)計者可以更好的規(guī)劃功耗分布，在短時間內(nèi)完成低功耗設(shè)計。

如果無法想象這個難度，可以做個小實驗。在桌上用 100 個小珠子排成一個 10×10 的正方形，并且剪裁一張紙蓋在珠子上，接著用小刷子把旁邊的的珠子刷掉，后使他形成一個 10×5 的長方形。這樣就可以知道各大廠所面臨到的困境，以及達(dá)成這個目標(biāo)究竟是多么艱巨。典型的IC產(chǎn)品的生命周期可以用一條浴缸曲線（BathtubCurve）來表示。

隨著三星以及臺積電在近期將完成 14 奈米、16 奈米 FinFET 的量產(chǎn)，兩者都想爭奪 Apple 下一代的 iPhone 芯片代工，我們將看到相當(dāng)精彩的商業(yè)競爭，同時也將獲得更加省電、輕薄的手機，要感謝摩爾定律所帶來的好處呢。

數(shù)字集成電路和模擬ic的難度系數(shù)相較于大一些，由于好的商品所必須的像上邊我常說的那般一個巨頭級別的室內(nèi)設(shè)計師太少了。除了天賦勤奮的要素以外，更必須長期的打磨拋光。因此 全球最強的數(shù)字集成電路高手，絕大多數(shù)全是飽經(jīng)滄桑的老大爺。以一輩子的工作經(jīng)驗去漸漸地打磨拋光一款商品。模擬IC則是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的IC，模擬IC按應(yīng)用來分可分為標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC和特殊應(yīng)用型模擬IC。

相相對而言，數(shù)字電路設(shè)計，如果不考慮到獨立加工工藝，立即用tsmc這類的代工生產(chǎn)得話，更非常容易拉起一直精英團隊的，每一個人只必須致力于一項，以團結(jié)協(xié)作制勝了。