芯片研发的基础流程
基础知识
Sand to Silicon
经典Intel视频-Sand_to_Silicon
芯片研发过程汇总
制定芯片spec
==>前端（编写+验证）—RTL FREEZE
==>后端（floor plan，电源综合，时钟综合，布局布线）—TapeOut
==>流片
==>成砖头，公司解散
==>endl;
==>ATE测试+Corner分析+SLT测试
==>吹牛逼，销售，捞钱，资本运作，卷钱走人。
关键术语（持续更新中）
- margin 余量 ， 通常测试理想情况是好的，但现实是残酷的，所以我们为了提高芯片的鲁棒性，对每个模块是要有一部分可变的余地，这就是margin
- ATE（AutomaticTest Equipment）：广义上的IC测试设备我们都称为ATE（AutomaticTest Equipment），一般由大量的测试机能集合在一起，由电脑控制来测试半导体芯片的功能性，这里面包含了软件和硬件的结合。
前端设计的部分（了解）
- 规格制定
芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）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。 - 详细设计
Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。 - HDL编码
使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。 - 仿真验证
仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求 。规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。 设计和仿真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。
仿真验证工具Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog。 - 逻辑综合――Design Compiler
仿真验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的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，选用的综合库不一样，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仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真）。 逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler。 - STA
Static Timing Analysis（STA），静态时序分析，这也属于验证范畴，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。
STA工具有Synopsys的Prime Time。 形式验证
这也是验证范畴，它是从功能上（STA是时序上）对综合后的网表进行验证。 常用的就是等价性检查方法，以功能验证后的HDL设计为参考，对比综合后的网表功能，他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。
形式验证工具有Synopsys的Formality。前端设计的流程暂时写到这里。从设计程度上来讲，前端设计的结果就是得到了芯片的门级网表电路。
后端设计部分（了解）
- DFT
Design For Test，可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路，DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。 DFT的常见方法就是，在设计中插入扫描链，将非扫描单元（如寄存器）变为扫描单元。关于DFT，有些书上有详细介绍，对照图片就好理解一点。
DFT工具Synopsys的DFT Compiler - 布局规划(FloorPlan)
布局规划就是 放置芯片的宏单元模块，在总体上确定各种功能电路的摆放位置，如IP模块，RAM，I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。
工具为Synopsys的Astro - CTS
Clock Tree Synthesis， 时钟树综合，简单点说就是时钟的布线。 由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用，它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元，从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时，时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。
CTS工具，Synopsys的Physical Compiler - 布线(Place & Route)
这里的布线就是 普通信号布线了，包括各种标准单元（基本逻辑门电路）之间的走线。比如我们平常听到的0.13um工艺，或者说90nm工艺，实际上就是这里金属布线可以达到的最小宽度，从微观上看就是MOS管的沟道长度。
工具Synopsys的Astro - 寄生参数提取
由于导线本身存在的电阻，相邻导线之间的互感,耦合电容在芯片内部会产生信号噪声，串扰和反射。这些效应会产生信号完整性问题，导致信号电压波动和变化，如果严重就会导致信号失真错误。 提取寄生参数进行再次的分析验证，分析信号完整性问题是非常重要的。
工具Synopsys的Star-RCXT - 版图物理验证
对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证，验证项目很多，如LVS（Layout Vs Schematic）验证，简单说，就是版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证；DRC（Design Rule Checking）：设计规则检查，检查连线间距，连线宽度等是否满足工艺要求， ERC（Electrical Rule Checking）：电气规则检查，检查短路和开路等电气 规则违例；等等。
工具为Synopsys的Hercules - 实际的后端流程还包括电路功耗分析，以及随着制造工艺不断进步产生的DFM（可制造性设计）问题，在此不说了。
物理版图验证完成也就是整个芯片设计阶段完成，下面的就是芯片制造了。物理版图以GDS II的文件格式交给芯片代工厂（称为Foundry）在晶圆硅片上做出实际的电路，再进行封装和测试，就得到了我们实际看见的芯片。
芯片研发过程：
可以参考： 芯片全流程开发
芯片公司主要负责的就是电路设计
作为芯片公司的软件开发，我们要知道的流程是：
制定芯片spec
==>前端（编写+验证）--RTL FREEZE
==>在前端FREEZE之后，理论上芯片功能是正常的，但如果不正常了怎么办？ IC科普文：ECO的那些事
==>后端（floor plan，电源综合，时钟综合，布局布线）--TapeOut==>流片==>点亮==>ATE测试+Corner分析+SLT测试 [ATE测试 ](https://zhuanlan.zhihu.com/p/35007552)
芯片研发的构成
我们先了解几个构成：
芯片公司研发组成：
- 硬件，没啥说的，芯片最终是要落到板子上测试的，不可缺少。
- ASIC（数字前端），也称Designer，完成每一个模块的电路设计。
- DV：（软件仿真-IC验证工程师），利用仿真工具，基于ASIC的逻辑 写出信号激励 来测试 ASIC逻辑正确性。
- 原型验证（系统软件）： 利用FPGA硬件，基于ASIC设计的二进制文件，在FPGA上运行应用场景的软件代码，进行实际功能的模拟测试。
- 模拟和版图：这部分了解不多，根据ASIC的最终设计，落实为最终的物理硬件电路
芯片研发软件的任务
在FREEZE之前，软件做什么？
原型验证部分（IC验证的重要组成）
前期准备：
- 学习所负责的模块，熟悉应用场景
- 根据应用场景，市场需求，模块功能，写出模块的CheckList（覆盖率一定要全面，从功能，性能，异常，实际应用等多方面考虑）
- 然后和ASIC, DV，产品经理一起开会评审修改CheckList，得到确认的功能。
- 根据芯片项目规划，给CheckList写出时间节点。
- 完成每一个CheckList的自动化测试，尽可能少出现 手动测试。
验证过程
- 等待ASIC的初版逻辑发布，并需要他们的设计文档，寄存器地址，功能等，针对每一个Case写出软件代码，在FPGA验证平台上验证自己CheckList列出的所有功能。
- 如验证失败，则需要和 DV 去 核对配置是否正确。 如正确，则判断DV是否仿真可以验证通过，流程是否一致，如也有异常，则写出验证情况，反馈给ASIC。
- 如验证成功，详细记录过程，并尽可能完成自动化测试脚本。 在多个版本间进行自动化测试。
在FREEZE和芯片流片中，软件做什么？
原型验证部分（IC验证的重要组成）
- 完善自己的自动化测试脚本，使得测试覆盖率尽可能高，自动化集成尽可能完善，输出结果尽可能统一，异常调试尽可能方便定位。
- 完成Corner自动化代码，便于后期的Corner分析
- 完成SLT系统集成代码，便于后期的SLT自动筛片
系统软件部分
- 根据内核标准，完成支持对应模块所有功能的驱动代码。
- 根据应用场景，给上层应用提供比较完善的中间件代码。
- 输出相关文档。
在流片后，软件做什么？
原型验证部分
- 主要是芯片的点亮和验证，并根据验证情况写出文档
- 完成SLT自动化测试。
- 和DV一起完成Corner分析。
系统软件部分
- 根据应用的需求，提供尽可能完善和标准的接口。
Corner分析
https://blog.csdn.net/jerryer121/article/details/86487946
ss、tt、ff分别指的是左下角的corner，中心、右上角的corner。
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