Workflow
芯片设计
icon
搜索文档
65页PPT,彻底看懂数字芯片设计!
芯世相· 2025-08-15 17:54
芯片设计基本概念 - 芯片设计是将电子系统转化为物理集成电路的复杂过程,涉及多阶段协作与严格验证,整体过程非常复杂且存在一定风险[11] - 芯片设计根据对象可分为数字芯片设计和模拟芯片设计,本PPT主要介绍数字芯片设计[11] - 芯片设计层级包括系统层、寄存器传输层(RTL)、门级层、晶体管层、布局布线层和掩模层,其中RTL层是寄存器传输层,门级层由晶体管搭建,掩模层是最底层[11][12] - 芯片设计最终产物是掩模(光掩模版),用于光刻机完成最重要的光刻步骤[17] - 早期芯片设计采用自底向上(Bottom-Up)思路,工程师直接绘制物理版图;目前主流是自顶向下(Top-Down)思路,先宏观再微观[18][24] - 芯片设计分为四个阶段:规格定义、系统设计、前端设计(逻辑设计)和后端设计(物理设计)[25] - 前端设计关注功能正确性和逻辑优化,输出门级网表和验证报告;后端设计关注物理实现和工艺约束,输出GDSII版图和物理验证报告[28][29] - EDA(电子设计自动化)工具贯穿芯片整个研发和生产周期,能显著提高设计效率、精度和成功率[33] - 全球EDA行业第一梯队是Synopsys、Cadence和Siemens EDA,市场份额超过70%;国内企业如华大九天市场份额较小[38] - 2020至2024年全球芯片设计市场复合增长率9.8%,2024年市场规模突破4800亿美元;中国市场占比从19%提升至28%[39] - 芯片设计难度取决于芯片种类、功能和性能,高端数字芯片(如CPU、GPU)需数百至数千人团队,耗费上亿甚至上百亿美元资金;简单芯片设计周期1-1.5年,资金耗费百万至千万级[40] - IP核是预先定义、经过验证且可重复使用的模块化功能单元,分为硬核(版图形式)、固核(网表形式)和软核(HDL语言形式)[42][43] 规格设计 - 规格设计是芯片设计第一步,团队与客户沟通确定芯片功能、环境、算力、成本、功耗、接口和安全等级等需求[47] - 需求转化为芯片基本参数,最终以Spec(芯片规格说明书)文件记录[47] 系统设计 - 架构工程师根据规格Spec设计具体实现方案,包括芯片架构、业务模块、供电、接口、时序、性能指标、面积和功率约束等[48] - 复杂芯片可能采用多核架构或异构集成架构,架构师需优化功能模块连接方式、数据通路和创新计算模式[48] - 架构师决定哪些功能用软件实现、哪些用硬件实现,以及哪些部分采购IP核或自主开发[48] 前端设计(逻辑设计) - 前端设计将功能需求转化为可实现的电路逻辑,确保功能正确性,不考虑物理实现细节[29] - 主要步骤包括HDL编码、仿真验证、逻辑综合、静态时序分析(STA)和形式验证[51][66] - HDL编码使用Verilog或VHDL语言进行RTL级别代码描述,Verilog代码常被称为RTL代码[52][56] - 仿真验证(前仿真)在理想状态下进行,通过输入激励检测输出波形是否符合预期,工具包括VCS、Qustasim和Verdi[57] - 逻辑综合将RTL代码翻译成门级网表,包括翻译、优化和映射三个步骤[57] - 静态时序分析(STA)验证时序特性,检查建立时间和保持时间违例,确定芯片最高工作频率和时序约束满足情况[62] - 形式验证通过数学手段验证逻辑综合后网表的功能等效性,包括等效性检查和覆盖率评估[68] - 前端设计输出门级网表和验证报告,关键工具包括HDL仿真器和逻辑综合工具[28][66] 后端设计(物理设计) - 后端设计将前端网表转化为物理版图,专注于物理实现,考虑制造工艺约束、信号完整性和功耗管理[29][72] - 主要步骤包括可测性设计(DFT)、物理布局、寄生参数提取、信号完整性分析、静态时序分析(STA)、形式验证、后仿真、物理验证、功耗分析和工程变更(ECO)[71][87][88][90][91][95][96] - 可测性设计(DFT)插入扫描链、内建自测试(BIST)等架构,提升电路内部信号控制与观测能力[76] - 物理布局包括布局规划、布局、时钟树综合(CTS)和布线,需平衡空间利用率、总线长度和时序[77][83][84][85] - 布局规划需结合晶圆厂PDK(工艺设计套件)资料,安排宏单元模块、核心区域和电源网络[78] - 时钟树综合(CTS)构建时钟网络,使时钟延迟差异最小,偏差控制在时钟周期10%以内[84] - 布线需满足工艺规则和电性能约束,连接各单元和I/O pad[85] - 寄生参数提取和信号完整性分析解决导线电阻、互感和耦合电容引发的噪声、串扰和反射问题[89] - 后仿真(时序仿真)验证真实工艺条件下的时序、功耗和信号完整性,关注建立时间、保持时间和物理效应[93] - 物理验证包括LVS(版图对原理图)、DRC(设计规则)和ERC(电气规则)检查,确保版图正确性和一致性[97] - 功耗分析确保PPA(性能、功耗、面积)平衡,分析IR drop和电迁移,工具包括Redhawk、Voltus和Ptpx[98] - 工程变更(ECO)局部修改单元位置或布线,解决STA或后仿真发现的违例问题[99] - 签核(Sign-off)是流片前最后一道关卡,包括物理验证、STA、功耗和可靠性分析,需所有检查通过[104] - 后端设计输出GDSII版图和物理验证报告,关键工具包括布局布线工具和物理验证工具[28][103] 流片(Tape-out) - 流片名称源于历史上设计数据写入磁带传给工厂,现指物理版图以GDSII文件格式交给晶圆厂试生产[108] - GDSII文件包含层次结构、几何信息、特殊功能区域和材料属性信息[109] - 光刻掩模版制造过程包括无掩模光刻机曝光、显影定影、铬层刻蚀和清洗,形成透光和不透光区域[110] - 流片成功后进行批量生产,失败则评估降级使用或重来[115]
旋极信息:公司的核心竞争力体现在提供整体的系统级解决方案上
证券日报网· 2025-08-13 19:47
核心竞争力 - 公司核心竞争力体现在提供整体系统级解决方案 包括硬件设计 软件优化和系统集成能力 [1] - 软件著作权主要保护软件作品版权 但公司优势在于综合技术整合 [1] 专利技术价值 - "有限动态功耗芯片系统的串联供电任务调度方法"专利体现公司在芯片设计中的能效提升和能耗降低能力 [1] - 电源管理技术是大芯片设计中不可或缺部分 直接影响芯片整体性能和用户体验 [1] 研发与验证进展 - 公司将持续进行专利等知识产权的申请以加强技术储备 [1] - 该芯片性能已完成现场核验 并获得专业机构出具的检测结果 [1]
华科大学霸创立、华为小米同时入股,芯片公司聚芯微电子再获OPPO投资
搜狐财经· 2025-08-13 17:52
融资情况 - 最新D+轮融资由中国互联网投资基金领投 其他投资方包括OPPO 长江证券 华业天成等 [2] - 历史融资包括2022年D轮数亿元融资(五源资本 字节跳动 华业天成参与) 2021年C轮数亿元融资(哈勃投资 小米产投参与) 2020年B轮1.8亿元融资 [3] - 华为旗下哈勃科技 小米长江产业基金 字节跳动旗下量子跃动均为公司股东 [2][5][6] 股东结构 - 股东总数达48家 包括湖北小米长江产业基金(持股方) 襄阳市创新投资 中国互联网投资基金 太平科创私募基金等 [4] - 战略股东涵盖深圳哈勃科技(华为系) 北京量子跃动(字节系) 无锡湖杉创投等机构 [5][6] 公司概况 - 成立于2016年 总部武汉光谷 在欧洲及国内多地设研发中心 专注高性能模拟与混合信号芯片设计 [6] - 核心产品包括3D-iToF传感器芯片 屏下光学传感器芯片 多光谱感知芯片 已应用于高端手机和平板 [6] - 光学传感与3D光学芯片出货量国内第一 智能音频芯片出货量国内前三 [6] 创始人背景 - 创始人刘德珩毕业于华中科技大学电子系 拥有日本东北大学 荷兰代尔夫特理工大学等海外深造经历 [7] - 创业前任职荷兰顶尖半导体公司 年薪百万 [7]
显示芯片龙头,再闯科创板
36氪· 2025-08-07 09:45
IPO动态 - 公司于2024年8月5日在北京证监局进行科创板IPO辅导备案登记,辅导机构为中信建投证券 [1] - 公司曾于2022年6月申报科创板IPO,拟募资60.10亿元用于显示触控集成芯片研发等8个项目,后于2023年3月主动撤回申请 [1][3] - 撤回IPO后上交所披露公司存在未完整披露物流信息和非经营性资金往来等问题 [4] 公司概况 - 公司成立于2008年9月3日,注册资本4.31亿元,法定代表人张晋芳 [2] - 控股股东张晋芳通过直接和间接方式合计控制公司39.97%股权 [2] - 行业分类为计算机、通信和其他电子设备制造业 [2] 行业地位 - 公司在多个显示芯片细分领域市占率领先:智能手机LCD显示驱动芯片中国大陆第一、LED显示驱动芯片全球第一 [6] - 产品应用于抗战胜利70周年阅兵、北京冬奥会等重大活动 [6] - 2023年公司估值300亿元,入选胡润全球独角兽榜 [10] 财务表现 - 2021年营收56.74亿元,归母净利润9.32亿元 [8] - 2021年资产负债率30.93%,研发投入占比15.73% [8] - 2020-2021年营收增速达138%,净利润实现扭亏为盈 [8] 股东结构 - 主要股东包括亦庄基金(9.55%)、海松资产(3.44%)、国投创业(2.50%)等 [12] - 2021年E轮融资65亿元,投后估值314.35亿元,参投方包括华为哈勃、小米长江产业基金等 [14] - 公司历经八轮融资,B轮和E轮分别有22家和37家机构参与 [13] 创始人背景 - 创始人张晋芳为85后,北京交通大学博士 [9] - 2023年以90亿元身价位列胡润全球白手起家U40富豪榜中国区第13名 [10] - 在父亲支持下创业,带领公司实现多项技术突破 [9] 供应链与客户 - 上游合作晶圆制造商包括中芯国际、世界先进等 [7] - 下游客户涵盖京东方、华星光电、LG集团等知名厂商 [7] - 产品应用于TCL、三星、OPPO等终端品牌 [7]
FORTIOR盘中涨超7% 昨日起进入港股通名单 公司专注BLDC电机驱动控制芯片领域
智通财经· 2025-08-05 11:56
股价表现 - 盘中涨幅超过7% 截至发稿时上涨5.22%至157.1港元 成交额达5677.03万港元[1] 公司行动 - 行使超额配售权新发行281.16万股H股 发行价格为每股120.5港元[1] - 超额配售旨在满足市场超额认购需求并增强资本实力[1] 市场地位 - 公司为中国首家专注于BLDC电机驱动控制芯片设计的芯片设计厂商[1] - 截至2023年12月31日 在中国BLDC电机主控及驱动芯片市场份额达4.8%(按收入计) 排名第六[1] - 为市场前十大企业中唯一的中国企业[1] 业务范围 - 专注于BLDC电机驱动控制芯片设计与研发[1] - 产品组合包括电机主控芯片(MCU/ASIC) 电机驱动芯片(HVIC) 智能功率模块IPM及功率器件(MOSFET)[1] 市场事件 - 深交所公告将公司调入港股通标的证券名单 调整自8月4日起生效[1]
产品在应用市场持续渗透 豪威集团预计上半年净利润同比增长
证券时报网· 2025-08-04 20:31
财务业绩 - 预计2025年上半年营业收入137.22亿元至140.22亿元 同比增长13.49%至15.97% [1] - 预计2025年上半年归母净利润19.06亿元至20.46亿元 同比增长39.43%至49.67% [1] - 预计2025年上半年扣非净利润18.78亿元至20.18亿元 同比增长36.89%至47.09% [1] - 2024年全年营业收入257.31亿元 同比增长22.41% [2] - 2024年归属净利润33.23亿元 同比增长498.11% [2] - 2025年第一季度营业收入64.72亿元 同比增长14.68% [2] - 2025年第一季度归属净利润8.66亿元 同比增长55.25% [2] 业务发展 - 图像传感器产品在汽车智能驾驶、全景、运动相机等应用市场持续渗透 [1] - 2024年图像传感器解决方案业务收入191.90亿元 占主营业务收入74.76% [2] - 公司为Fabless芯片设计企业 构建图像传感器、显示解决方案和模拟解决方案三大业务体系 [1][2] - 第二季度营业收入创历史新高 [1] 行业地位 - 2025年第一季度全球前十大无晶圆IC设计企业营收合计环比增长约6% 达774亿美元 [3] - 公司营收位居全球IC设计企业第九名 [3] - 半导体芯片需求优于以往淡季水平 受终端电子产品备货提前及AI数据中心建设推动 [3] 公司战略 - 证券简称由"韦尔股份"变更为"豪威集团" 公司名称变更为"豪威集成电路(集团)股份有限公司" [1][2] - 名称变更旨在体现产业布局和战略方向 便于集团化管理及提升品牌影响力 [2] - 已向香港联交所递交H股上市申请 以增强境外融资能力和加快国际化战略 [3]
聚辰股份:公司是fabless芯片设计企业,与供应商建立了长期稳定的合作关系
证券日报网· 2025-07-31 20:41
公司业务模式与供应链 - 公司为fabless芯片设计企业 与供应商建立长期稳定合作关系[1] - 公司产能储备充足[1] 研发投入与技术布局 - 上半年研发投入达1.03亿元 同比增加0.21亿元[1] - 第二季度研发费用为0.62亿元 环比增长超过50%[1] - 研发投入达历史最高水平[1] - 公司持续丰富技术储备和产品种类[1] - 企业研发水平持续提升[1]
衢州发展拟购买先导电科股份 加速高科技领域布局
证券日报之声· 2025-07-31 19:40
交易概况 - 衢州发展拟通过发行股份等方式收购广东先导稀材持有的先导电科46.957%股权及其他股东股份 同时募集配套资金[1] - 交易处于筹划阶段 具体方案尚未最终确定 预计停牌时间不超过10个交易日[1] - 公司将履行必要报批程序 组织中介机构开展审计、评估及财务顾问等工作[1] 标的公司业务 - 先导电科专注真空镀膜用溅射靶材和蒸发材料的研发、生产及回收[1] - 公司是国内具备相当规模和影响力的靶材供应商 在国际市场极具竞争力[2] - 除广东先导稀材外 股东包括比亚迪股份、上海半导体装备材料产业投资基金等机构[1] 收购方战略布局 - 衢州发展实控人为衢州市国资委 主营业务涵盖科技投资和房地产开发[2] - 公司前瞻性投资区块链、大数据、人工智能、智能制造及新材料等高技术企业[2] - 已培育富加镓业(国内唯一同时具备6英寸单晶生长及外延技术)和恒影科技(与中电科、兵工集团等建立合作)等项目[2] 产业整合方向 - 高科技领域布局已形成规模 区块链、人工智能、高端制造及芯片设计板块基本成型[2] - 被投企业具有国产自主可控技术 多数已或拟陆续上市 存在较大升值空间[2] - 未来将通过深化合作衍生新业态新模式 助力公司转型升级[3]
再次访华的黄仁勋意识到,中方不再需要英伟达
新浪财经· 2025-07-24 23:22
英伟达CEO黄仁勋对中国AI及供应链的评价 - 英伟达CEO黄仁勋认为中国AI市场将保持高速发展 无论英伟达是否参与 [1] - 华为在自动驾驶 AI技术 芯片设计 系统软件等领域具备全球竞争力 [3] - 中国拥有完整的创新生态 本土芯片公司可填补英伟达潜在空缺 [3] 中国供应链体系的技术优势 - 中国供应链被评价为"技术奇迹" 具备规模 复杂度与技术含量的三重优势 [3] - 中国供应链高效支撑庞大经济体 同时为全球提供关键设备与零部件 [3] 美国技术封锁的实际影响 - 历史表明技术封锁会激发对手创新动力 并导致封锁方市场份额流失 [5] - 中国通过国产替代已在芯片设计 AI应用等领域建立完整技术生态 [5] - 美国近期禁令措施与经贸谈判同步进行 反映策略矛盾性 [5][7] 全球科技竞争格局展望 - 开放市场与技术交流才是中美互利的最优路径 [9] - 技术创新与开放合作是不可逆转的全球趋势 [9] - 黄仁勋强调人类创新能力无边界 暗示封锁无法阻止技术发展 [9]
数字IC高手必看:华大九天 Liberal K库工具,破解定制单元的“特征密码”
半导体行业观察· 2025-07-24 08:46
芯片设计定制化趋势 - 芯片设计正加速迈入"高度定制化"时代,依赖标准单元构建大规模芯片的模式难以满足精细化、场景化需求 [1] - 设计团队引入非标准单元/定制单元(如高速CDC模块、脉冲锁存器、动态寄存器等)以优化面积、功耗与性能平衡 [1] - 定制设计带来EDA工具建模能力挑战,K库特征提取成为影响设计进度与成品可靠性的关键环节 [1] K库技术解析 - K库通过高精度仿真提取时序、功耗、噪声等参数,生成Liberty格式模型文件,为芯片设计提供支撑 [2] - 华大九天Liberal产品提供全栈式K库解决方案,覆盖标准单元、IO、Memory及混合IP,支持签核级别输出 [2] - 工具链包括Qualib质量验证工具、XTime时序仿真分析工具及Liberty Python API接口,支持CPU/GPU平台 [2] 非标准单元K库挑战 - 高速CDC单元需精准建模亚稳态特征,工艺/电压/温度干扰可能导致时序隐患 [3][5] - 脉冲锁存器需精确控制脉冲宽度,时序窗口捕捉是建模难点 [7] - 动态寄存器依赖电容存储,电荷保持时间与噪声敏感性增加建模复杂度 [9] - 多输入线与latch单元因多路径线与逻辑组合导致时序分析极为复杂 [11][13] 华大九天Liberal解决方案 - 针对非标准单元提供高效率高精度签核标准,支持先进工艺复杂设计 [3][15] - 采用先进算法与仿真引擎,自动生成激励信号,精准反映PVT波动及噪声影响 [15] - 具备强大并行处理能力,显著缩短K库时间,实现高效与高精度统一 [17] 应用案例与行业影响 - 某知名芯片厂商采用Liberal后解决定制单元K库瓶颈,效率大幅提升并保障交付周期 [19] - K库特征提取成为决定芯片设计成败的关键环节,直接影响性能、功耗及流片进度 [19] - 未来Liberal将持续推动K库技术向智能化、高效化发展,助力中国芯片产业突破 [20]