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芯片设计全知晓芯片设计正反向设计那点事儿_芯片_疆土

少女玫瑰心 2024-12-20 14:09:54 0

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一、芯片的反向设计和正向设计

芯片反向剖析(reverseengineering, RE)也称反向设计或反向工程,之以是称为“反向剖析”是相对付“正向设计”而言的。
正向设计采取自顶向下(top down)的设计方法,即从设计思想出发,通过电路或逻辑设计得到芯片网表,末了设计完成用于生产的版图。
与之相反,反向剖析采取自底向上(bottom up)的设计方法,从参考芯片(有时也称为“原芯片”)的图像开始,通过电路提取得到芯片网表或电路图,然后再对电路进行层次整理和剖析,进而获取参考芯片的设计思想。

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正向设计和反向剖析的难点是不同的,正向设计的难点在于设计思想的构思,而反向剖析的难点则在于设计思想的获取。

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(图片来自网络侵删)

实际上正向设计是一种设计方法,通过正向设计可以把设计思想转变成芯片实物。
而反向剖析则因此学习设计技巧、提高设计履历、合营和完善正向设计为目的,因此,严格来讲反向剖析并不是一种设计方法,而是促进和完善正向设计的一种工具和手段,是正向设计有益的必要的补充。

二、反向剖析流程 

反向剖析紧张运用于集成电路技能剖析、专利剖析、芯片仿制平分歧的方面,不同的运用有着不同的设计流程。
芯片仿制是利用反向技能完成一个完全的芯片设计,其流程最为完全,为了让读者更加全面地理解反向剖析流程,下面就以芯片仿制为例详细先容一下反向剖析流程。

芯片前处理是反向剖析的根本性环节,它包括封装去除、管芯解剖、图像采集和图像处理等步骤,通过前处理可以得到包含参考芯片所有版图信息的芯片图像数据库。

网表提取是基于芯片图像进行单元、互连线等各种版图元素的识别,并得到芯片网表的过程。
提取得到的芯片网表常日包含一系列仿照器件和基本数字单元,以及这些器件和单元端口的连接关系信息。
网表常日因此文本文件的形式描述,也可以转换为图形化的平面电路图形式。

对付提取得到的网表(或平面电路图),还须要进行电路整理剖析,在担保电路连接关系不变的条件下将其转化为层次化电路图,还原其原始的设计架构和功能模块,这样就可以理解参考芯片的设计思想、设计技巧和设计特点。
电路整理后还须要进行电路或逻辑仿真,通过仿真可以验证网表提取的精确性,也可以改动由于工艺移植带来的器件参数值的偏差。

版图设计是参照图像背景,按照目标工艺的设计规则进行版图绘制的过程。
它是芯片仿制中主要而独特的一个环节。
版图绘制完成后,还须要同网表进行LVS验证,以创造网表提取或版图绘制中的缺点,从而提高芯片仿制的成功率。
版图设计结束后,还须要对版图进行后仿真,以验证和优化版图移植后的时序和功耗等性能。

以上事情都完成后,就进入到芯片制造环节。
这个环节包括掩膜版制作、流片生产、芯片封装和芯片测试等。

三、正反向相结合的设计方法

正向设计和反向剖析并不是相互对立的,在实际设计中,这两种方法常常结合利用,只不过利用时会有所侧重。

当设计思路明确、设计技巧积累充分时,会以正向设计为主,反向剖析为辅。
此时,反向剖析起到纠正设计思路偏差、填补设计毛病的浸染。
在产品方案阶段,反向剖析对确定设计目标、选择设计工艺、合理估算本钱等方面起到参考浸染;在设计初期,反向剖析可以验证设计思路的合理性和完善性;而在设计过程中碰着难点时,反向剖析可帮助寻求办理问题的线索。

当技能不足成熟、整体设计思路不完善时,只能采纳以反向剖析为主的办法,此时正向设计可以优化产品性能和规避侵权风险。
在电路设计方面,可以对反向提取得到的电路加以修正和优化(例如添加部分电路模块或更换部分电路模块),用以规避专利侵权和提升产品某些性能,进而形成自主知识产权的产品。
在版图设计方面,可以在反向提取得到的电路的根本上,采取手工绘制或者自动布局布线的方法重新设计版图,从而形成与原芯片版图不同的新产品。
采取这种办法可有效地屏蔽布图设计侵权问题,适宜难以理解的协议类或算法类芯片的设计。

正反向相结合的设计方法,在海内集成电路设计能力普遍掉队的情形下,具有主要的现实意义。
首先,在设计技能上,海内设计水平远远掉队于发达国家。
因此,要完备依赖自己的力量,独立地开拓出全新的并在国际市场上有竞争力的产品,是非常困难的。
其次,海内高水平的集成电路设计人才奇缺,难以设计出一流的芯片产品。
再次,海内集成电路设计企业在进行芯片设计时面临的普遍问题是资金不敷,而集成电路行业是一个高投入、高风险、高收益的行业,没有足够的资金投入,很难担保设计的质量和成功率。
末了,在开拓风险上,由于缺少技能积累和设计履历,海内集成电路设计企业在进行芯片产品的设计时,每每要承担很高的设计风险。

通过以上剖析可以看出,由于海内集成电路设计行业自身的局限性和行业本身的特点,要独立自主、借鉴接管、跳跃式地开拓集成电路产品就必须走“学习、接管、再创新”的路子。
这就哀求通过反向剖析技能,学习和参考国外前辈的设计履历和技巧,来快速、高效地遇上国外的集成电路设计水平;同时通过正向设计,创造有竞争力的产品,来赢得市场和利润。

依照国内外的干系法律,企业完备可以通过反向剖析合法地获取设计履历和技巧。
事实证明,通过正反向相结合的设计方法来发展海内的集成电路行业是可行的,也是必须的。
海内很多集成电路设计公司都是通过这种办法起步并发展壮大的。

所谓芯片反向设计,大略来说,便是通过对芯片内部电路的提取和剖析,剖析和排列,实现芯片技能事理、设计思想、工艺制造、构造机理等方面的深入洞察,可以用来验证设计框架或剖析信息流中的技能问题,也可以帮助新的。
芯片设计或产品设计方案。
这样

通过与有名芯片设计企业的互助,我们长期致力于为设计公司供应技能支持和做事,完成产品定位、竞争性研究剖析、版权保护、学习和参考前辈设计思想和D。
设计技能。
我们有独特的技能和实用技巧,为芯片的逆向设计、快速精确的电路逆向提取和高效的电路配置和剖析,供应了自主创新的平台,从而缩短了学习曲线,加快了集成电路的发展。
提高自身的技能水平。
这样

我们的芯片逆向设计做事包括网络表/电路图反向提取、电路层次安排、逻辑功能剖析、布局提取和设计、设计规则检讨和调度、逻辑布局验证、丹元酷更换和过程尺寸缩放。
这样

通过这些逆向剖析方法,我们可以帮助客户理解其他产品的设计,进行项目可行性研究,开拓思路,创造问题,并以本钱核算为例,评估和验证自己的技能方案和设计思路的可行性。
进入新的领域;通过成熟的市场。
研究产品有助于办理关键技能问题,利用现有产品的市场资源,减少进入壁垒,实现更好的产品兼容性等。

网表/电路图反向提取

在芯片反向设计中,网表/电路图的提取是个很大的课题,网表提取的质量和速率直接影响后续整理、仿真、LVS等方方面面的事情。
我们在总结浩瀚成功案例的根本上,依托自主研发的软件运用,可准确、快速、高质量地进行网表/电路图的提取。

逻辑功能剖析

网表提取结束后,每每须要进行电路的整理事情,把一个打平(flatten)的电路进行层次化(hiberarchy)整理,形成一个电路的层次化构造,以便理解设计者的设计思路和技巧,同时还能达到查找网表缺点的目的。

版图设计

版图设计是电路逻辑的物理实现,是集成电路产品实现(ChipLogic Layeditor)。
我们在反向设计的根本上供应版图的提取、工艺库更换、目标工艺修正、DRC检讨和LVS校验等各种设计做事。

逻辑版图验证

网表和版图设计结束后,每每须要对其精确性进行各种验证,为了担保设计流程的完全性,

四、总结

简而言之,反向设计的流程与正向设计恰好相反,从流程上来讲,首先要去掉芯片的封装,然后对芯片进行层层剥离,传统的反向设计每每是对剥离出来的芯片进行拍照和剖析。
但是现在,随着芯片繁芜度的提高,大略的拍照已经不能对芯片进行有效的剖析了。
对此,芯谷集成电路推出了干系剖析软件,利用软件办法来实现对芯片的剖析,大大提高了剖析的效率和解密的成功率。
芯片正向设计由于是初投市场,没有经由市场的大量验证,在实际利用过程中很可能会存在算法漏洞和不完善不合理的设计,因此须要进行反复的改板、测试、再生产。
芯片解密就能实现芯片的查漏补缺。

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