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數(shù)字IC前端后端的區(qū)別？

數(shù)字字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。

數(shù)字前端以設(shè)計架構(gòu)為起點(diǎn)，以生成可以布局布線的網(wǎng)表為終點(diǎn)；是用設(shè)計的電路實(shí)現(xiàn)想法；主要包括：基本的RTL編程和，前端設(shè)計還可以包括IC系統(tǒng)設(shè)計、驗(yàn)證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗(yàn)證 (equivalence check)。其中IC系統(tǒng)設(shè)計難掌握，它需要多年的IC設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和熟悉那個應(yīng)用領(lǐng)域，就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計一樣，而RTL編程和軟件編程相當(dāng)。實(shí)際上國外經(jīng)常使用裝備有射頻標(biāo)簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運(yùn)輸/操作及組裝操作中的濕度控制。

數(shù)字后端以布局布線為起點(diǎn)，以生成可以可以送交foundry進(jìn)行流片的GDS2文件為終點(diǎn)；是將設(shè)計的電路制造出來，在工藝上實(shí)現(xiàn)想法。主要包括：后端設(shè)計簡單說是P&R，像芯片封裝和管腳設(shè)計，floorplan，電源布線和功率驗(yàn)證，線間干擾的預(yù)防和修 正，時序收斂，自動布局布線、STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產(chǎn)廠家的具體要求。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。

數(shù)字IC功能驗(yàn)證

集成電路規(guī)模的飛速增長,使得集成電路功能復(fù)雜度日益提升,一方面為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來了生機(jī)和活力,另一方面也產(chǎn)生了許多問題和挑戰(zhàn)。集成電路的功能正確性是這些問題和挑戰(zhàn)中的首要考慮因素,必須引起我們足夠的重視。gcf約束文件以及定義電源Pad的DEF（DesignExchangeFormat）文件。傳統(tǒng)的功能驗(yàn)證主要通過驗(yàn)證工程師手工編寫測試激勵來進(jìn)行,驗(yàn)證效率較為低下。

隨著技術(shù)的發(fā)展,OVM、UVM等先進(jìn)的驗(yàn)證方法被成功引入,擴(kuò)充了驗(yàn)證技術(shù)庫。但這些驗(yàn)證方法主要基于信號層級或事務(wù)層級來進(jìn)行,并沒有從更高層次的功能點(diǎn)角度去考慮驗(yàn)證問題。1VCC,動態(tài)測試失效機(jī)制：電子遷移，氧化層，相互擴(kuò)散，不穩(wěn)定性，離子玷污等參考標(biāo)準(zhǔn)：125℃條件下1000小時測試通過IC可以保證持續(xù)使用4年，2000小時測試持續(xù)使用8年。功能點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化概括、提取和層次分解仍然存在不足,而且測試激勵需要人為去進(jìn)行封裝和組織,一定程度加大了驗(yàn)證平臺搭建難度。為了彌補(bǔ)驗(yàn)證技術(shù)上在功能建模和激勵自動生成上的缺陷,從不同角度去探究新的驗(yàn)證方法,課題組開展了相應(yīng)的研究工作。

研究工作和技術(shù)進(jìn)步主要包括以下幾點(diǎn):1、基于集成電路功能特點(diǎn)以及對功能規(guī)范的分析,針對集成電路功能驗(yàn)證需求,課題組共同創(chuàng)建了基于功能規(guī)范的功能模型F-M；針對該功能模型,開發(fā)出一套功能模型描述語言,并定義相應(yīng)語法規(guī)則,用以描述數(shù)字系統(tǒng)、IP核等模塊的功能行為。2、利用語言C/C 編寫出解析編譯器P-C,對上述功能模型語言進(jìn)行解析,自動生成激勵生成器和斷言檢測器,構(gòu)建出SystemVerilog驗(yàn)證平臺,自動產(chǎn)生測試激勵。布局規(guī)劃后，芯片的大小，Core的面積，Row的形式、電源及地線的Ring和Strip都確定下來了。

數(shù)字IC測試儀的研究

隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,集成電路的測試技術(shù)已成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要支撐之一,也是保證集成電路性能、質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。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)品的同時資格認(rèn)可相對較為嚴(yán)格，一般不低于一年半。目前,集成電路測試儀一般價格比較高,但在電子實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測試中、小規(guī)模數(shù)字IC好壞,數(shù)字集成電路的測試又是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作,所以,自己設(shè)計一臺經(jīng)濟(jì)實(shí)用的集成電路測試儀是非常必要的。 

研究了國內(nèi)外集成電路測試技術(shù),提出了基于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字IC測試儀的設(shè)計,設(shè)計包括硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。的重點(diǎn)是硬件系統(tǒng)電路設(shè)計。SM1對稱密碼算法：一種分組密碼算法，分組長度為128位，密鑰長度為128比特。設(shè)計包括AT89C52單片機(jī)的選擇,可編程I/O接口,電源系統(tǒng)、鍵盤、復(fù)位電路,LED顯示接口CH451,計算機(jī)與單片機(jī)串行通信接口MAX232,測試插座接口,上位計算機(jī)等。硬件系統(tǒng)各功能單元電路的設(shè)計全部采用模塊化,每部分電路的選擇都經(jīng)過比較和優(yōu)化設(shè)計,便于以后硬件的升級。 針對單片機(jī)電源電路帶負(fù)載能力的擴(kuò)流和測試插座接口電路的設(shè)計及數(shù)字IC測試向量編碼方法等方面進(jìn)行了改進(jìn),提高了硬件系統(tǒng)的可靠性,簡化了軟件編程,并借助EDA技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。

數(shù)字IC測試

隨著Internet的普及,遠(yuǎn)程教育在我國已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學(xué)交互的軟件的研究已有相當(dāng)?shù)某潭取Ｈ欢h(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)的遠(yuǎn)程化需要研究不同的實(shí)現(xiàn)方法。Scirocco的高度優(yōu)化的VHDL編譯器能產(chǎn)生有效減少所需內(nèi)存，大大加快了驗(yàn)證的速度，并能夠在一臺工作站上模擬千萬門級電路。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數(shù)字邏輯以及現(xiàn)代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中使用遠(yuǎn)程測試(數(shù)字IC測試)來實(shí)現(xiàn)實(shí)實(shí)在在的硬件實(shí)驗(yàn),使得這個系統(tǒng)不同于純軟件的。 

接著敘述了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件和實(shí)驗(yàn)服務(wù)提供端的數(shù)字IC測試系統(tǒng)的設(shè)計。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件提供一個可靈活配置、形象直觀的實(shí)驗(yàn)界面,這個界面為使用者提供了實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識。Hercules通過提供快的運(yùn)行時間和高速有效的糾錯（debugging）來縮短IC設(shè)計的周期。數(shù)字IC測試系統(tǒng)完成實(shí)際實(shí)驗(yàn):提供激勵并測試響應(yīng)。本文敘述的數(shù)字IC測試系統(tǒng)可對多達(dá)96通道的可編程器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),另外它還作為面向維修的測試儀器,具有在線測試、連線測試、V-I測試、施加上拉電阻、調(diào)節(jié)門檻比較電平等功能。