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中国IC设计细分领域龙头企业

IC设计通常就是人们所说的集成电路设计(Integrated circuit design, IC design),是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。IC设计涉及对电子器件(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器件间互连线模型的建立。所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上,这些组件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等)安置在单一的硅衬底上,从而形成电路。

IC设计不同于简单的电路设计,它需要计算机辅助的设计方法学和技术手段,相关的研究还包括硬件设计的电子设计自动化(EDA)、计算机辅助设计(CAD)方法学等,研究范围涵盖了数字集成电路中数字逻辑的优化、网表实现,寄存器传输级硬件描述语言代码的书写,逻辑功能的验证、仿真和时序分析,电路在硬件中连线的分布,模拟集成电路中运算放大器、电子滤波器等器件在芯片中的安置和混合信号的处理。

IC设计的前段设计和后段设计流程

IC设计是指将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图,即把产品从抽象的过程一步步具体化、直至最终物理实现的过程,也就是设计师将客户的需求转换成具体的电路设计图的过程。

一般来说,IC设计可分为前段设计(逻辑设计)和后段设计(物理设计)。

前段设计是将客户的实际需求进行编码翻译成实际电路的元器件,并用门级网表示的过程。首先要确定IC的主要目的及效能去进行规格制定,然后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。在设计芯片细节过程中,将HDL code转换成逻辑电路,生成电路图。最后把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。

后段设计主要是完成布局布线,以及进行各类检测测试,使得最终生成可以送交晶圆厂流片的GDS2文件的过程。比如在可测性设计中插入扫描链,将非扫描单元变为扫描单元。在布局规划中放置芯片的宏单元模块,能直接影响芯片最终的面积,以及设计各种基本逻辑门电路之间的走线和版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证等。

国内外IC设计产业对比

受益于国家层面对集成电路产业的大力推动,国内近几年在IC设计行业发展较快,在国际IC市场取得一定的份额,但比例还是非常小,但与发达国家还存在一定差距。首先是技术能力,国内IC设计产业水平比IC制造要高上一个台阶,大多以逻辑电路设计为主体,能进行标准单元、全定制等方面的设计。在模拟电路设计方面,由于工艺制造环境条件不成熟因此该方面能力相对缺乏。

技术水平与人才培养息息相关,以往的旧机制严重制约人才积极性发挥,中国的设计业正处在初创期向发展期蓬勃发展的节点,需要大量人才进入该行业。国外对于该行业人才十分重视,相关的资金投入等都比较看重,随着国际资交往的增多,有一部分人才流向国外。所以当前中国设计业的人才危机正在加剧。设计业人才的问题不能解决,将会制约设计业的发展。

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