IC什么怎么设计的？

在 IC 生产流程中，IC 多由*** IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等大厂，都自行设计各自的 IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为 IC 是由各厂自行设计，所以 IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗 IC 芯片时，究竟有那些步骤？相对而言，Reliability的问题似乎就变的十分棘手，这个产品能用多久，whoknows。设计流程可以简单分成如下。

设计步，订定目标

在 IC 设计中，的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑***需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。模拟IC产品生命周期较长，一旦切入产品便可以获得稳定的芯片出货量。

规格制定的步便是确定 IC 的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看有哪些协议要符合，像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范，不然，这芯片将无法和市面上的产品兼容，使它无法和其他设备联机。后则是确立这颗 IC 的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间链接的方法，如此便完成规格的制定。这样就可以知道各大厂所面临到的困境，以及达成这个目标究竟是多么艰巨。

设计完规格后，接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在 IC 芯片中，便是使用硬件描述语言（HDL）将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等，藉由程序代码便可轻易地将一颗 IC 地菜单达出来。接着就是检查程序功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。模拟集成电路行业具备以下四大特点：需求端：下游需求分散，产品生命周期较长。

▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例。

有了计算机，事情都变得容易

有了完整规画后，接下来便是画出平面的设计蓝图。在 IC 设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code，放入电子设计自动化工具（EDA tool），让计算机将 HDL code 转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。虚接口和对应的通用方法可以把设计和验证平台分隔开来，保证其不受设计改动的影响。

IC半导体的基础知识(二)

本征半导体 完全纯净的、具有完整晶体结构的半导体，称为本征半导体。

硅或锗是四价元素，其外层电子轨道上有四个价电子。在本征半导体的晶体结构中，相邻两个原子的价电子相互共有，即每个原子的四个价电子既受自身原子核的束缚，又为相邻的四个原子所共有；虚接口的定义：virtualinterface_typevariable。每两个相邻原子之间都共有一对价电子。这种组合方式称为共价键结构，图5-1为单晶硅共价键结构的平面示意图。

在共价键结构中，每个原子的外层虽然具有八个电子而处于较为稳定的状态，但是共价键中的价电子并不像绝缘体中的电子被束缚得那样紧，在室温下，有数价电子由于热运动能获得足够的能量而脱离共价键束缚成为自由电子。

当一部分价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子后，共价键中就留下相应的空位，这个空位被称为空穴。原子因失去一个价电子而带正电，也可以说空穴带正电。在本征半导体中，电子与空穴总是成对出现的，它们被称为电子空穴对。

如果在本征半导体两端加上外电场，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子将产生定向移动，形成电子电流；因为IC是由各厂自行设计，所以IC设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。一是由于空穴的存在，价电子将按一定的方向依次填补空穴，亦即空穴也会产生定向移动，形成空穴电流。所以说，半导体中同时存在着两种载流子(运载电荷的粒子为载流子)——电子和空穴，这是半导体导电的特殊性质，也是半导体与金属在导电机理上的本质区别。

数字IC测试系统的发展

随着数字集成电路性能的不断提高,数字集成电路测试系统也相应得到了迅速发展。主要表现在以下几方面: 测试通道数增加数字电路集成度的不断提高和专用集成电路的出现,器件的引脚数不断增加,使得数字测试系统的测试通道数相应不断增加。由测试中、小规模集成电路的24通道测试系统,测试大规模集成电路的48通道、64通道测试系统发展到测试超大规模集成电路的128通道、256通道甚至更多通道数的测试系统。根据设计的功能需求和算法分析的结果，设计芯片的架构，并对不同的方案进行比较。

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