與數(shù)字IC相比較，模擬IC更具備它自身獨(dú)特的屬性

雖然數(shù)字IC和模擬IC同屬于集成電路范疇，但兩者的基本工作原理截然不同，基本的工作原理的差異決定了數(shù)字IC和模擬IC不同的產(chǎn)品特性、設(shè)計(jì)思路、工藝選擇以及市場(chǎng)分布情況。

模擬集成電路行業(yè)具備以下四大特點(diǎn)：需求端：下游需求分散，產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)。質(zhì)量（Quality）就是產(chǎn)品性能的測(cè)量，它回答了一個(gè)產(chǎn)品是否合乎規(guī)格（SPEC）的要求，是否符合各項(xiàng)性能指標(biāo)的問(wèn)題。供給端：偏向于成熟和特種工藝，八寸產(chǎn)線為主供給。競(jìng)：競(jìng)爭(zhēng)格局分散，廠商之間競(jìng)爭(zhēng)壓力小。技術(shù)端：行業(yè)技術(shù)壁壘較高，重經(jīng)驗(yàn)以人為本。模擬IC產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)，一旦切入產(chǎn)品便可以獲得穩(wěn)定的芯片出貨量。

需求層面：模擬類產(chǎn)品下游汽車、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主，偏好性能成熟穩(wěn)定類產(chǎn)品的同時(shí)資格認(rèn)可相對(duì)較為嚴(yán)格，一般不低于一年半。

供給層面：先進(jìn)制程對(duì)于模擬類產(chǎn)品推動(dòng)作用較小，基本不受摩爾定律推動(dòng)，因此模擬類產(chǎn)品性能更新迭代較慢。因此模擬類產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)，一般不低于10年。的音頻放大器芯片NE5532生命周期長(zhǎng)達(dá)30年，至今依然是多款音響設(shè)備的標(biāo)配芯片。

IC什么怎么設(shè)計(jì)的？

在 IC 生產(chǎn)流程中，IC 多由專業(yè) IC 設(shè)計(jì)公司進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，像是聯(lián)發(fā)科、高通、Intel 等大廠，都自行設(shè)計(jì)各自的 IC 芯片，提供不同規(guī)格、效能的芯片給下游廠商選擇。南橋芯片則提供對(duì)KBC(鍵盤控制器)、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器)、USB(通用串行總線)、UltraDMA/33(66)EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI(能源管理)等的支持。因?yàn)?IC 是由各廠自行設(shè)計(jì)，所以 IC 設(shè)計(jì)十分仰賴工程師的技術(shù)，工程師的素質(zhì)影響著一間企業(yè)的價(jià)值。然而，工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)一顆 IC 芯片時(shí)，究竟有那些步驟？設(shè)計(jì)流程可以簡(jiǎn)單分成如下。

設(shè)計(jì)步，訂定目標(biāo)

在 IC 設(shè)計(jì)中，的步驟就是規(guī)格制定。解決了這三個(gè)問(wèn)題，質(zhì)量和可靠性就有了保證，制造商才可以大量地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，客戶才可以放心地使用產(chǎn)品。這個(gè)步驟就像是在設(shè)計(jì)建筑前，先決定要幾間房間、浴室，有什么建筑法規(guī)需要遵守，在確定好所有的功能之后在進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才不用再花額外的時(shí)間進(jìn)行后續(xù)修改。IC 設(shè)計(jì)也需要經(jīng)過(guò)類似的步驟，才能確保設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片不會(huì)有任何差錯(cuò)。

規(guī)格制定的步便是確定 IC 的目的、效能為何，對(duì)大方向做設(shè)定。當(dāng)元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環(huán)境下，陷于塑料的表面貼裝元內(nèi)部的潮濕會(huì)產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。接著是察看有哪些協(xié)議要符合，像無(wú)線網(wǎng)卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等規(guī)范，不然，這芯片將無(wú)法和市面上的產(chǎn)品兼容，使它無(wú)法和其他設(shè)備聯(lián)機(jī)。后則是確立這顆 IC 的實(shí)作方法，將不同功能分配成不同的單元，并確立不同單元間鏈接的方法，如此便完成規(guī)格的制定。

設(shè)計(jì)完規(guī)格后，接著就是設(shè)計(jì)芯片的細(xì)節(jié)了。在IC生產(chǎn)流程中，IC多由專業(yè)IC設(shè)計(jì)公司進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，像是聯(lián)發(fā)科、高通、Intel等大廠，都自行設(shè)計(jì)各自的IC芯片，提供不同規(guī)格、效能的芯片給下游廠商選擇。這個(gè)步驟就像初步記下建筑的規(guī)畫，將整體輪廓描繪出來(lái)，方便后續(xù)制圖。在 IC 芯片中，便是使用硬件描述語(yǔ)言（HDL）將電路描寫出來(lái)。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等，藉由程序代碼便可輕易地將一顆 IC 地菜單達(dá)出來(lái)。接著就是檢查程序功能的正確性并持續(xù)修改，直到它滿足期望的功能為止。

▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例。

有了計(jì)算機(jī)，事情都變得容易

有了完整規(guī)畫后，接下來(lái)便是畫出平面的設(shè)計(jì)藍(lán)圖。Region(II)被稱為使用期（Usefullifeperiod）在這個(gè)階段產(chǎn)品的failurerate保持穩(wěn)定，失效的原因往往是隨機(jī)的，比如溫度變化等等。在 IC 設(shè)計(jì)中，邏輯合成這個(gè)步驟便是將確定無(wú)誤的 HDL code，放入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具（EDA tool），讓計(jì)算機(jī)將 HDL code 轉(zhuǎn)換成邏輯電路，產(chǎn)生如下的電路圖。之后，反復(fù)的確定此邏輯閘設(shè)計(jì)圖是否符合規(guī)格并修改，直到功能正確為止。

數(shù)字集成電路

隨著芯片速度和功能的不斷提高,使芯片迅速投入量產(chǎn)變得困難。LVS主要是將版圖和電路網(wǎng)表進(jìn)行比較，來(lái)保證流片出來(lái)的版圖電路和實(shí)際需要的電路一致。開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)的測(cè)試儀器越來(lái)越重要。設(shè)計(jì)了一款基于E818管腳芯片128通道,10MHz測(cè)試速率的功能測(cè)試電路板,輸出驅(qū)動(dòng)達(dá)到±8V,輸入比較電平達(dá)到±6V,每個(gè)通道可以動(dòng)態(tài)地設(shè)置成輸入、輸出或者是三態(tài)。選用Alterastratix系列FPGA芯片,運(yùn)用流水線技術(shù),格雷編碼來(lái)優(yōu)化程序,完成對(duì)管腳芯片的一系列控制。采用阻抗匹配等手段解決信號(hào)完整信性問(wèn)題。具有成本低廉,工作穩(wěn)定,響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

深圳瑞泰威科技有限公司是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個(gè)型號(hào)。所有的分析方法不同數(shù)電：主要分析輸入輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，使用邏輯代數(shù)，真值表、卡諾圖等分析方法。與國(guó)內(nèi)外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準(zhǔn)等均穩(wěn)定合作，保證產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨。自公司成立以來(lái)，飛速發(fā)展，產(chǎn)品已涵蓋了工控類IC、光通信類IC、無(wú)線通信IC、消費(fèi)類IC等行業(yè)。

數(shù)字系統(tǒng)實(shí)時(shí)驗(yàn)證

在利用MP3C硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上搭建驗(yàn)證平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的驗(yàn)證,根據(jù)該系統(tǒng)的特點(diǎn),完成了軟硬件驗(yàn)證平臺(tái)的構(gòu)建和軟件的配置。因?yàn)镮C是由各廠自行設(shè)計(jì)，所以IC設(shè)計(jì)十分仰賴工程師的技術(shù)，工程師的素質(zhì)影響著一間企業(yè)的價(jià)值。該驗(yàn)證系統(tǒng)主要是由APTIX MP3C系統(tǒng)、Spartan-IIE FPGA和相應(yīng)的EDA軟件等組成。 主要對(duì)驗(yàn)證的整體方案以及系統(tǒng)各個(gè)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析。介紹了IC設(shè)計(jì)的流程和IC驗(yàn)證的重要性;并對(duì)MP3C的FPCB和FPIC等模塊以及Spartan-IIE開(kāi)發(fā)板的FPGA、I/O和接口等模塊的性能和使用方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

然后提出了以MP3C為核心的快速數(shù)字系統(tǒng)驗(yàn)證的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法,其中激勵(lì)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集觀察是通過(guò)在一塊評(píng)估板中來(lái)實(shí)現(xiàn);在EXPLORER軟件中完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建、FPGA的布局布線和FPCB的編譯。DFTCompiler同時(shí)支持RTL級(jí)、門級(jí)的掃描測(cè)試設(shè)計(jì)規(guī)則的檢查，以及給予約束的掃描鏈插入和優(yōu)化，同時(shí)進(jìn)行失效覆蓋的分析。并且根據(jù)這一方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)FFT進(jìn)行驗(yàn)證,后得出了正確的結(jié)果,證明這一方法是切實(shí)有效的。此方法能縮短IC開(kāi)發(fā)周期,提高IC驗(yàn)證的效率,對(duì)將來(lái)IC發(fā)展來(lái)說(shuō)很具有實(shí)際意義。