数字芯片设计入门？ - 回车巷人才网

一、数字芯片设计入门？

从知识结构上，可以这样分：Fabrication, PD(Physical Design)，ASIC RTL Design，Verification，Testing

一个成熟的IC设计公司通常需要大量的如下岗位员工：

PD（Physical Design）：负责后端的各类设计验证（timing，area，power）

DV（Design Verification）：负责验证design的function等

DFT（Design For Test）：testing

Design Engineer

从公司类型来分：

EDA公司（如Synopysy、Cadence、Mentor、Apache等）、

SoC芯片公司（如华为的海思，AMD、Intel、NVIDIA、三星）、

IP公司（如Synopsys，寒武纪等）

Foundry（如TSMC、GlobalFoundries等）

所需要的岗位又有很大差别。这个坑有空再填吧。

第一类是Physical Design。简言之就是去实际设计物理电路，直接面对silicon wafer这张画布去布线走线，怎么走metal1 metal2 直至metal6甚至，如何在不同层间打via。摆放你的Transistor，你的gate，乃至你的SRAM，ALU。所以你要对从Transistor Level到Gate Level乃至更高层的知识很熟悉，物理上的特性要了解。从最基础的Transistor的各种First Order Effect，Second Order Effect。到更高level的比如SRAM，DRAM怎么个构造怎么个功能。现代的数电技术必须要注重三个optimizing：area，delay，power consumption。一些工程上的经验，比如logical effort估算，就是怎么让pathdelay最短。对各种leakage current的掌握才能做低能耗设计。

第二类是 ASIC RTL design了。简单的说就是写Verilog或VHDL code，也有用SystemC的，用code来描述功能。RTL改到功能对了后要用Tool来Synthesis，比如Synopsys的Design Compiler。Synthesis即综合，它也分很多level。一般最开始是Logic Synthesis，就是它会生成一个与你的code设计的电路等效的电路，但是是优化了的，所有的冗余它会自动帮你修掉，你重复的路径会帮你删掉。之后还有CTS（Clock Tree Synthesis），P&R（Place and routing）等等。

第三类是Verification，Verification是在你的design最后流片前要做的验证。这个非常重要，有些startup就是因为Verification没搞好直接就破产了。要会这一类知识你要先有很好的软件基础，OOP比如C++，还有SystemVerilog，SystemC最好要会。然后去学Verification的知识和平台比如现在主流的UVM。通常一个design做出来后（就是上面的第二类全部完成后）会送去流片，但一个asic的流片往往要好几周，甚至数月。对于公司的产品竞争来说，及时的推向市场是很关键的。于是我们就会先拿FPGA来做prototyping，把电路先烧到FPGA里面，当然有的时候还需要一些peripherals的配合，这些都是要学的。

第四类叫TestingTesting是板子出来后做的测试，里面又有validation等等。现在多用的DFT技术，怎么生成test pattern，怎么ATPG都要去学。

第五类可以称之为Architecture什么是Architecture，比如：Processor怎么设计？怎么从single cycle CPU变为 multcycle，最终进化为pipeline，每一个stage怎么运转的。Memory体系怎么设计？Cache coherence，以及各种protocol，怎么在不同level的cache之间保证数据的正确。现在处理器常用的Out of Order Execution，各种Tomasulo algorithm实现。Branch Prediction: 简言之就是处理器遇到IF了怎么判断？各种Branch Predictor, 从简单的基于history到TWO-LEVEL PREDICTORS，到COMBINING PREDICTORSMultiprocessor技术。乃至ISA(指令集）怎么设计，MIPS、CISC、RISC，X86、Arm、RISC-V。

草草地写在这里，结构比较乱请见谅。

又想起来一条不知能不能算作数电设计，因为关系很密切就写在这里吧。这一类叫做fabrication。台湾的TSMC，IBM的foundry。TSMC的22nm(还是另外的？记不清了)的技术很顶尖。这些就是上面第二类说的，板子设计好了送去制作。从最开始怎么做wafer，怎用silicon，用GaAs等melt做引子生长出来纯度高的圆柱的单晶硅。以及怎么把你设计的layout图里面的内容一层层的蚀刻上去。等等。这里面其实又可以分很多类，涉及到很多NanoTechnology。

=================14年的答案====================

入门： MOS VLSI Circuit Design，教材：CMOS Digital Integrated Circuits, S. –M. Kang and Y. Leblebici, Mc Graw Hill, 3 rd edition, 2003.

貌似国内某网站可搜到中文翻译版，《CMOS数字集成电路：分析与设计（第3版）2》

这一步只需要最基础的模电数电知识以及基本的电路理论，然后1.学会分析和设计基本的digital IC，知道怎么分析计算最基本的area, delay and power minimization。2.学习从device level到 register level的搭建3.学习MOS devices, logic cells, and critical interconnect and cell characteristics that determine the performance of VLSI circuits.当然学digital IC非常重要的一点就是要用EDA做设计和仿真，比如用synopsis的软件，比如Cadence Virtuoso，从schematic设计到layout设计，再最后仿真分析。

第二层：VLSI System Design这一步主要学的是1.前面各种知识点前加advanced2.各种optimization，包括area，power，delay三大方面，学习各种optimization的切入角度，实现方法。做到chip level design。3.除此之外还要学习data path and memory design之类的东西，4.到这一层你要开始学一门script language了，主流是perl。

CMOS VLSI Design A Circuits and Systems Perspective 4th Edition

搜了下貌似也有中文对应的翻译书《CMOS超大规模集成电路设计（第3版）》

二、数字芯片开发工程师与芯片后端工程师区别？

数字芯片开发工程师和芯片后端工程师是芯片设计领域中的两个不同角色，它们的职责和工作内容略有不同。

1. 数字芯片开发工程师：

数字芯片开发工程师负责芯片设计的前端工作，包括但不限于如下任务：

- 硬件描述语言（HDL）编码：使用HDL（如Verilog或VHDL）编写芯片设计的高级描述，定义电路的逻辑功能、时序约束等。

- 仿真和验证：通过仿真工具（如ModelSim或Cadence等）验证设计的正确性，包括逻辑仿真、时序仿真和功能仿真等。

- 综合和优化：将HDL代码综合为网表（Netlist），并进行优化，以实现更好的性能和功耗。

- 物理约束：根据设计和芯片规格，为芯片实现定义物理约束条件，如时钟频率、引脚布局等。

- 片上布局：根据物理约束和电路设计规则，进行芯片的布局设计，包括逻辑单元和连线的位置和布线规则等。

2. 芯片后端工程师：

芯片后端工程师负责芯片设计的后端工作，主要包括以下任务：

- 物理设计：使用物理设计工具（如Cadence Encounter或Synopsys ICC等）进行物理设计，包括逻辑合成、布局布线、时钟树设计等。

- 时序收敛：根据芯片规格和物理设计约束，优化芯片中各个时序路径，以确保芯片正常工作。

- 功耗优化：通过优化电路结构和信号路线，减少芯片的功耗。

- DRC和LVS验证：使用设计规则检查（DRC）和物理验证检查（LVS）工具，检查布局的合规性和符合电路设计规则。

- 产线准备：准备芯片进入制造流程所需的文件，如掩膜生成、数据准备等。

总的来说，数字芯片开发工程师主要从逻辑和功能的角度设计芯片，而芯片后端工程师则负责将逻辑设计转化为物理实现，并确保芯片可以正确制造。在芯片设计过程中，两者经常需要紧密合作，确保芯片设计的顺利进行和最终的成功。

三、芯片设计工程师

芯片设计工程师：创造未来的硅谷巨人

芯片设计工程师是当今科技行业中备受追捧的职业之一。随着科技的快速发展和智能设备的普及，我们对芯片的需求也愈发增长。作为一个芯片设计工程师，你将成为创造未来的硅谷巨人，参与设计和开发各种各样的芯片。

什么是芯片设计工程师？

芯片设计工程师担负着设计和开发集成电路（芯片）的责任。他们使用各种工具和技术，设计和实施电路的功能和特性。这些电路可以用于手机、电脑、汽车、医疗设备等各种电子设备。

芯片设计工程师需要具备深厚的电子学知识和技能。他们要掌握模拟电路和数字电路的设计原理，了解信号处理和功耗优化等重要概念。此外，他们还需要熟悉各种EDA（Electronic Design Automation）工具，以帮助他们进行设计、验证和仿真。

成为一名芯片设计工程师的必备条件

要成为一名优秀的芯片设计工程师，你需要满足以下条件：

扎实的电子学和集成电路设计知识。
熟练运用EDA工具。
良好的逻辑思维和问题解决能力。
团队合作和沟通能力。
持续学习和自我提升的精神。

此外，要想在芯片设计领域有更大的突破和发展，你还需要具备创新精神和对新技术的敏感度。芯片设计领域发展迅速，只有紧跟科技的脚步，不断学习和掌握新的技术和工具，才能在激烈的竞争中脱颖而出。

发展前景和机遇

随着人工智能、物联网和5G技术的快速发展，芯片设计工程师的需求正不断增加。人们对高性能、低功耗和可靠性的芯片需求越来越大。因此，芯片设计工程师将有很多的发展机遇和前景。

作为一名芯片设计工程师，你可以选择在大型芯片设计公司或半导体企业工作，参与各类项目的设计与开发。你也可以选择加入创业公司，参与新型芯片的研发，为行业带来新的突破和创新。

此外，芯片设计工程师在工资待遇上也相对较高。由于其专业性和高技术要求，芯片设计工程师的薪资水平普遍较高，且随着工作经验的增加而有更大的晋升空间。

如何成为一名优秀的芯片设计工程师？

要成为一名优秀的芯片设计工程师，除了满足基本的技术要求，还需要不断学习和实践。

首先，你可以参与一些相关的项目或实习，亲身体验芯片设计的全过程。这将帮助你更好地理解理论知识，并提升你的实际操作能力。

其次，你可以参加一些培训课程或研讨会，学习最新的芯片设计技术和市场动态。与业界专家和同行交流，分享经验和心得，将有助于你拓宽眼界，增加专业知识。

此外，要成为一名出色的芯片设计工程师，你还需要不断关注行业前沿的技术和趋势。阅读学术论文、参加技术论坛、关注业内的新闻和动态等，都是提升自己的好途径。

结语

芯片设计工程师是一个充满挑战和机遇的职业。作为一个芯片设计工程师，你将扮演着创造未来科技的重要角色。不仅能够参与各种创新项目，还能够推动科技进步，改变人们的生活。

因此，如果你对电子学和创新工作有着浓厚的兴趣，不妨考虑成为一名芯片设计工程师。在这个充满活力和竞争的领域里，你将获得无限的发展机会和成就感。

四、有哪些比较好的数字芯片设计交流论坛？

chiphub，芯片汇聚地

我刚刚创建的网站，准备做一个芯片相关的网站，欢迎你加入 ~

五、FPGA工程师和芯片设计工程师哪个好？

FPGA工程师和芯片设计工程师fpga好

FPGA的工作岗位是不少的，但是，无论如何，FPGA所支持的产品，一定逃不出量小、临时或者辅助这三项。所以，结合这两个客观情况，新人们需要充分理解，到底你的FPGA岗位是在产业链的哪个环节。

典型的FPGA，实际上是处在硬件系统与芯片之间的一个过渡，FPGA入门相对容易，而靠近硬件，也让其更接近系统，更接近终端使用者，对于想自己做个整体方案，做个系统，创业个小公司，也许更有可能点。

六、华为芯片设计总工程师是谁？

何庭波，女，汉族，出生于1969年，湖南长沙人，北京邮电大学通信和半导体物理硕士。现任华为2012实验室总裁、海思总裁，华为董事会成员。

1996年加入华为，历任总工程师、海思总裁，领导研发了麒麟芯片，开创了中国芯片历史，被称为“华为芯片女皇”、2012年任实验室副总裁

七、高数字芯片

高数字芯片是当前科技领域的热门话题之一。随着现代科技的发展，数字芯片在各个领域中扮演着重要的角色。无论是电子设备、通信技术还是人工智能应用，高数字芯片都表现出了极高的性能和应用潜力。

数字芯片的定义和分类

数字芯片是一种具有复杂电路结构的电子组件，用于数字信号的处理和控制以及信息的存储与传输。根据功能和应用的不同，数字芯片可以分为处理芯片、存储芯片和通信芯片等。其中，高数字芯片是指具备较高性能和更大规模的数字芯片。

高数字芯片的应用领域

高数字芯片广泛应用于各个领域，以下是一些典型的应用场景：

电子设备：高数字芯片在移动设备、个人电脑、游戏机等电子设备中起着至关重要的作用。它们为设备提供强大的处理能力，使得设备更加智能化、高效化。
通信技术：高数字芯片在通信基础设施、网络交换设备等领域发挥重要作用。它们能够在较短的时间内处理大量的数字信号，提高通信速度和稳定性。
人工智能：高数字芯片是人工智能技术的核心组成部分。它们能够快速处理复杂的算法和数据，为机器学习、深度学习等人工智能应用提供强大的计算能力。
汽车电子：在智能驾驶、车载娱乐系统等领域，高数字芯片发挥着重要的作用。它们能够实时处理车辆传感器和控制系统的数据，确保车辆的安全和性能。
物联网：高数字芯片在物联网设备中起到了关键的角色。它们能够实现设备之间的互联和数据交换，推动物联网技术的发展。

高数字芯片的优势

相比传统的数字芯片，高数字芯片具有以下显著优势：

高性能：高数字芯片采用先进的制造工艺和设计技术，具备更高的运算能力和处理速度，可以更好地满足复杂应用的需求。
低功耗：高数字芯片在提供卓越性能的同时，也能够显著降低功耗。这对于移动设备和无线传感器等应用非常重要。
较大规模：高数字芯片能够集成更多的逻辑门、存储单元等组件，从而实现更多功能的集成和更高密度的数据存储。
可编程性：高数字芯片具备较高的可编程性，可以根据不同应用的需求进行灵活配置和优化，提供更好的适应性和扩展性。
可靠性：高数字芯片经过严格的制造和测试流程，具备较高的可靠性和稳定性，能够长期稳定运行。

高数字芯片发展趋势

未来，高数字芯片仍然具有广阔的发展前景。以下是一些高数字芯片发展的趋势：

集成度提升：随着技术的发展，高数字芯片将实现更高的集成度，集成更多的功能和复杂的电路，从而满足更多应用需求。
功耗进一步降低：高数字芯片将采用更先进的制造工艺和设计方法，进一步降低功耗，提升能源效率。
人工智能应用增多：高数字芯片将支持更多的人工智能应用，为机器学习、图像识别、自然语言处理等提供更强大的计算能力。
安全性增强：高数字芯片将加强硬件级的安全性能，防范各种安全攻击和数据泄露风险。
生态系统完善：高数字芯片的发展将推动整个芯片生态系统的完善，包括设计工具、开发板、软件支持等。

结语

高数字芯片在现代科技中发挥着重要的作用，它们推动了数字化时代的发展。随着技术不断进步，高数字芯片将迎来更加广阔的应用前景。我们期待着高数字芯片在电子设备、通信技术、人工智能等领域的不断创新和突破。

八、数字芯片龙头

数字芯片龙头公司的发展历程

在当今快速发展的科技领域，数字芯片龙头公司扮演着至关重要的角色。这些公司不仅推动了技术的进步，也推动了整个行业的发展。本文将探讨数字芯片龙头公司的发展历程，以及它们在技术创新和产业发展中的影响。

数字芯片的定义与应用

数字芯片是一种利用数字电路设计和制造的集成电路，用于处理数字信号。它们在各种设备和系统中起着至关重要的作用，如计算机、手机、汽车等。数字芯片的应用范围非常广泛，在现代社会的方方面面都能看到它们的影子。

数字芯片龙头公司的特点

数字芯片龙头公司通常具有以下特点：

技术领先：这些公司拥有顶尖的研发团队和先进的技术设备，保持在技术上的领先地位。
市场份额大：数字芯片领域市场竞争激烈，龙头公司往往拥有较大的市场份额，具有一定的市场垄断优势。
稳定发展：这些公司在经济周期中表现稳定，具有良好的盈利能力和财务状况。

数字芯片龙头公司的代表

当前，全球范围内有许多知名的数字芯片龙头公司，其中一些公司在市场上具有较大的影响力：

英特尔：作为全球最大的半导体公司之一，英特尔在数字芯片领域拥有丰富的经验和技术积累。
高通：高通是移动通信领域的领导者，其数字芯片在智能手机和移动设备中得到广泛应用。
三星电子：作为韩国知名的跨国公司，三星电子在数字芯片领域也有着显著的成就。

数字芯片行业的发展趋势

随着科技的不断发展，数字芯片行业也在不断变革和创新。未来数字芯片领域的发展趋势包括：

人工智能：数字芯片在人工智能领域的应用将成为未来的重要发展方向。
物联网：随着物联网的普及，数字芯片将在连接各种设备和传感器方面扮演关键角色。
节能环保：数字芯片制造技术的进步将有助于提高能源利用效率，推动节能环保产业的发展。

结语

通过对数字芯片龙头公司的发展历程和行业发展趋势的分析，我们可以看到数字芯片在现代科技领域中的重要性。随着技术的进步和创新，数字芯片领域将迎来更广阔的发展空间，带动整个行业的繁荣和进步。

九、数字芯片延迟

数字芯片延迟一直是电子工程领域中的一个重要问题，特别是在高性能计算和通信系统方面。数字芯片延迟指的是在数字信号处理过程中所消耗的时间，它直接影响着系统的性能和稳定性。了解数字芯片延迟的影响因素以及如何优化是每个电子工程师都需要掌握的重要知识。

数字芯片延迟的影响因素

数字芯片延迟受多种因素影响，其中最主要的包括：

电路设计复杂度
时钟频率
路由布线
信号传输距离
温度和电压波动

优化数字芯片延迟的方法

为了降低数字芯片延迟，可以采取以下策略：

优化电路设计，简化逻辑结构，减少信号传输路径
提高时钟频率，但需注意时序约束
合理布线，避免信号干扰和传输延迟
控制信号传输距离，在高速系统中尤为重要
稳定电压和温度，避免波动对延迟的影响

数字芯片延迟的测试与验证

在设计数字芯片时，必须对延迟进行充分测试和验证，以确保系统的正常运行。常用的测试方法包括：

时序分析：通过时序分析工具对数字芯片进行时序约束检查，确保满足设计要求
延迟测试：使用专门的延迟测试仪器对芯片的延迟进行精确测量
仿真验证：通过仿真软件对数字芯片进行虚拟验证，模拟不同工作条件下的延迟情况

未来发展趋势

随着电子技术的不断进步，数字芯片延迟的优化也将成为一个持续的挑战。未来的发展趋势可能包括：

新型材料应用：例如石墨烯等材料的应用可能会改变数字芯片的传输速度和延迟特性
人工智能技术：利用人工智能算法优化数字芯片设计，降低延迟
量子计算技术：量子计算的发展可能会引领数字芯片延迟优化的新方向

结语

数字芯片延迟是一个复杂而关键的问题，对于电子工程师来说，了解延迟的影响因素、优化方法以及测试验证技术是至关重要的。只有不断学习和探索，才能在数字芯片设计领域取得更大的突破和进步。

十、数字采样芯片

数字采样芯片是现代电子设备中非常重要的组成部分。它们允许我们将模拟信号转换为数字形式，以便进行数字信号处理和分析。无论是在通信领域，还是在音频和视频处理领域，数字采样芯片都发挥着关键的作用。

什么是数字采样芯片？

数字采样芯片是一种能够将模拟信号转换为数字信号的集成电路。它包含了模拟信号输入端和数字信号输出端，通过将模拟信号的幅度进行定期的取样和量化，并使用编码技术将量化后的数值表示为二进制代码，从而实现信号的数字化。

数字采样芯片的工作原理

数字采样芯片的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：

取样：模拟信号通过输入端进入数字采样芯片，根据一定的时间间隔，芯片会记录下模拟信号的当前幅度值。
量化：取样得到的模拟信号幅度值需要经过量化处理，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。这一过程可以使用不同的量化方式，如线性量化或非线性量化。
编码：量化后的数字信号需要进一步进行编码，将模拟信号的离散数值表示为二进制代码，以便在数字系统中传输和处理。
输出：最后，经过取样、量化和编码处理的数字信号会通过输出端输出，以供后续的数字信号处理和分析。

数字采样的重要性

数字采样技术在现代电子设备中具有重要的地位和作用。

首先，数字采样技术使得模拟信号能够与数字系统进行交互和通信。通过将模拟信号转换为数字信号，我们可以利用数字系统的强大处理能力进行信号处理、分析和传输，从而实现更高效、更精确的数据处理。

其次，数字采样技术在音频和视频领域有着广泛的应用。例如，在音频领域中，我们常常使用数字音频采样芯片将模拟音频信号转换为数字音频流，以供数字音频设备进行处理和存储。

此外，数字采样技术还被广泛应用于通信系统中。通过将模拟信号转换为数字信号并进行编码，我们可以利用数字通信的优势，实现更高质量的信号传输和抗干扰能力。

数字采样芯片的应用领域

数字采样芯片在众多领域都有着广泛的应用。

首先，在音频处理领域，数字采样芯片被用于将模拟音频信号转换为数字音频流，并进行音频编解码、音频信号处理等任务。它们在音频设备、音频系统和音频通信领域均有重要作用。

其次，在视频处理与图像采集领域，数字采样芯片被广泛应用于图像传感器和视频采集卡中。通过将模拟图像信号转换为数字信号，我们可以实现图像捕捉、图像处理和图像传输等功能。

此外，数字采样芯片还被应用于通信系统中，如调制解调器、无线通信设备等。它们能够将模拟信号转换为数字信号，并进行数字调制、解调和信号处理等任务，以实现高效可靠的通信。

数字采样芯片的未来发展趋势

随着科技的不断进步，数字采样芯片将迎来更加广阔的发展前景。

首先，随着无线通信和移动互联网的普及，对于高速、高精度的数字采样芯片需求也将不断增加。这将推动数字采样芯片制造商开发出更高性能、更低功耗的产品。

其次，人工智能和大数据的快速发展也将对数字采样芯片产生影响。在人工智能领域，数字采样芯片将被用于数据采集、处理和传输，以满足复杂任务的需求。

此外，数字采样芯片的功能整合和集成度将进一步提高。未来的数字采样芯片可能不仅仅具备采样和量化功能，还可能集成数字信号处理、编解码和通信功能，以便更好地满足不同应用需求。

总结

数字采样芯片是将模拟信号转换为数字信号的重要组成部分。它们通过取样、量化和编码等过程，实现对模拟信号的数字化，从而在数字系统中进行更高效、更精确的信号处理和分析。数字采样芯片在音频处理、视频处理和通信系统等领域具有广泛的应用，随着科技的发展，其发展前景更是令人期待。