一枚芯片从设计到投入利用须要经历芯片设计、晶圆制造、封装、测试等几个紧张环节，每个环节“各司其职”，都有其难点和不可替代的一壁，且都是科技和人类聪慧结晶的表示。
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单从芯片设计来讲，自八十年代EDA（Electronic design automation —— “电子设计自动化”）技能出身以来，设计大规模集成电路的难度大大降落，设计工程师们只须要借助EDA软件将措辞编译成逻辑电路，之后再进行一段韶光的调试就可以了。
但只管如此，有EDA如此强大的支持，芯片设计依旧不是一件随意马虎的事情，不存在芯片设计比芯片制造大略一说。
芯片设计，是一种繁芜、高端、且浩瀚无比的技能工程。
芯片设计流程
难点1——架构
芯片设计有很多环节，每一个都不可或缺，且都有其各自的难点。如若须要评估全体设计流程的难度，还须要拆分开来看，按照顺序，想要完全设计出一个芯片的基本架构，步骤常日有：
需求剖析：
无需多说，芯片运用对老百姓的生活可谓是无孔不入，而从一张大略的IC卡，到售价几千元的手机，不同的市场有不同的需求。因此，明确需求是芯片设计的第一步。个中包括对未来市场趋势的准确判断、自身工厂能力的评估、设计职员数量及能量的精准衡量。
前端设计：
芯片前端设计紧张包括HDL编码，仿真验证，STA，逻辑综合，简而言之便是从输入需求到输出网表的过程。
例如在HDL编码过程中，designer必须充分知足芯片可以达到的目标，且不能超出临界值；在静态时序剖析（STA中），designer不仅须要确定芯片最高事情频率，还要检讨时序约束是否知足，如若不知足，要给出详细缘故原由，进一步修处死式直至知足哀求；在逻辑综合（ASIC综合）中，designer须要设定详细的目标参数和约束条件，才能将设计实现的RTL代码翻译成门级网表，交给后端事情职员。
以上及其他未被列出的前端设计步骤，均须要designer严谨、周密的思维办法；须要对芯片的性能、性子等有良好的把握；须要超于凡人的精力，绝非一日之功可以达成。
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后端设计：
芯片后端设计紧张包括DFT，布局方案，布线，CTS，版图物理验证，简而言之便是从输入网表到输出GDSII文件的过程。
例如DFT（Design For Test），可测性设计，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，由于芯片内部每每都自带测试电路，designer须要在设计的时候就考虑将来的测试；布局方案(FloorPlan)，这一环节难度在于对芯片构造的熟习，designer是否能用尽可能少的模块和尽可能低的标准达到哀求；物理版图验证，对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证，验证项目繁琐且繁芜，如LVS(Layout Vs Schematic)、DRC(Design Rule Checking)等。
以上及其他未被列出的后端设计步骤，均须要考虑许多变量，例如旗子暗记滋扰、发热分布等。而芯片的物理特性在不同制程和不同环境下都有很大不同，且无现成公式套用打算，只能依赖EDA工具不断试错、仿照和取舍。稍有不慎，就有重蹈覆辙的危险。
由此，芯片设计的难度可窥得一斑。
难点2——流片
在IC设计领域，流片即指试生产，便是说设计完电路往后，师长西席产一部分以供测试利用。虽然流片看起来是芯片制造的步骤，但实际属于芯片设计。
考验流片在芯片设计到制造的过程中，是一个不可或缺的步骤。如果designer在设计的时创造某个地方可以进行优化，但又怕给芯片带来不可预估的后果，若根据有缺点的设计方案动手制造，那么丢失无法计算。
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所以为了考验芯片设计的完全性、精确性，必须进行流片。从一个电路图到一块芯片，考验每一个工艺步骤是否可行，考验电路是否具备我们所要的性能和功能。测试通过，则大规模生产；测试失落败，可能须要重复之前的设计步骤进行优化，查缺补漏。
难点3——验证
验证是在芯片设计每一个环节中的重复性行为，可细分为系统级验证、硬件逻辑功能验证、物理层验证、时序验证等。在验证过程中如若涌现缺点，须要重复前面几步、不断迭代优化才能办理，由此也决定了这项事情的繁芜性。
designer须要反复考虑可能会碰着的问题，在担保精确率的情形下高效进行，用度高昂不说，也非常磨练designer的耐心、决心与聪慧。一方面要对干系协议算法有足够理解，根据架构、算法工程师设定的目标设计仿真向量；另一方面要对设计本身足够理解，以提高验证效率，缩短验证韶光。
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远眺未来，芯片的利用场景会愈发丰富，例如5G、智能汽车、云打算等领域，所需求芯片的质量会有更高的哀求；摩尔定律靠近极限，芯片性能提升的重担也落在了designer身上。以上成分势必会给designer带来更大的压力，给芯片设计带来更多新的寻衅。
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