如何理解<span style='color:red'>芯片设计</span>中的后端布局布线
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如何理解芯片设计中的后端布局布线

　　后端布局布线(Place and Route，PR)是集成电路设计中的一个重要环节，它主要涉及如何在硅片上合理地安排电路元器件的位置，并通过布线将这些元器件连接起来，以确保芯片能够正确地工作。这个过程是芯片设计的最后阶段之一，它将前端的逻辑设计转化为物理实现。　　1、布局(Place)：　　布局阶段的主要任务是确定电路元器件(如标准单元、存储单元等)在芯片上的具体位置。可以将布局比作一个城市的规划，设计师需要将不同的功能区域(如住宅区、商业区等)合理安排，以确保所有区域都能高效运作，并能提供足够的空间和基础设施。　　布局的关键步骤：　　元器件选择：首先，需要选择并定义设计中使用的标准单元(Standard Cells)。这些标准单元包括逻辑门、触发器、加法器等基本元件，所有这些元件将组合成完整的电路。　　位置优化：通过布局优化工具，设计人员将根据设计要求优化元器件的位置。例如，要考虑信号传输的距离、元器件之间的相互影响，以及芯片的功耗、面积等因素。　　区域划分：布局过程中，还会对芯片进行区域划分，确保高功耗电路与低功耗电路、模拟电路与数字电路的合理分布，避免信号干扰或不必要的功耗浪费。　　时钟树布局：时钟树是整个芯片的关键，布局时需要确保时钟信号能够均匀分布到每个触发器，避免时钟偏移等问题，保证芯片的同步工作。　　2、布线(Route)：　　布线是指将布局阶段确定的位置进行连接，形成完整的电路网络。布线过程类似于城市规划中的道路建设，设计人员需要为各个区域(元器件)之间提供有效的交通路线(电气连接)。布线不仅要确保各个元器件之间的连接，而且要优化信号传输的延迟和噪声。　　布线的关键步骤：　　信号线铺设：在布线阶段，设计工具会根据布局好的元器件位置，自动或手动设计信号线。每条信号线必须连接合适的元器件，并且避免交叉或短路。　　层次规划：布线不仅仅是在一个平面上进行，现代芯片的布线通常会使用多层金属线。每层金属线负责不同的功能，如电源、信号传输等。设计人员需要根据芯片的需求选择合适的布线层次和布线宽度，确保每条线路的承载能力和信号传输质量。　　时序优化：布线过程中需要优化信号传输的时序，确保数据能够在时钟周期内正确地传递。如果信号传输路径过长或者过于复杂，可能导致时序违例，影响芯片的稳定性和性能。　　信号完整性：在布线时，除了确保连接正确外，还需要注意信号的完整性。例如，减少串扰、避免信号反射、合理布置电源和地线等，以确保信号不会受到干扰。　　3、布局布线的优化目标：　　面积优化：在满足性能要求的前提下，尽量减少芯片的面积。面积过大不仅影响成本，还可能增加功耗和散热问题。　　功耗优化：布线时需要考虑功耗分布，减少高功耗元件与其他部分的交互，优化电源管理和时钟分布。　　时序优化：通过合理的布局和布线设计，确保信号的传输延迟符合时序要求，避免时序违例。　　制造可行性：布线过程中需要考虑到芯片制造工艺的限制，例如线路宽度、层间间距等，确保设计的物理实现能够顺利通过制造。　　4、后端布局布线的挑战：　　时序收敛问题：由于布线和布局优化的影响，时序收敛往往是一个挑战。设计人员需要多次迭代优化布局布线，以确保时序的满足。　　复杂度和规模：随着芯片规模的增大，布局布线的复杂度也大大增加。特别是对于多核、SoC芯片，布局布线的工作量和难度更为复杂。　　信号完整性和噪声问题：复杂的布线可能引入信号干扰和噪声，尤其是在高速信号传输时，这对电路的稳定性和性能产生很大影响。　　物理设计规则：在布线过程中，必须遵循制造工艺的物理设计规则(Design Rule)，如线路宽度、间距、过孔设计等，否则可能导致制造失败。　　5、后端布局布线的验证：　　在布局布线完成后，设计人员需要通过一系列验证工具进行检查：　　后仿验证：验证布局布线后的电路是否能够按预期功能工作，是否存在时序违例、信号丢失等问题。　　静态时序分析(STA)：检查所有信号的传播时间是否符合时钟周期要求，确保时序满足。　　设计规则检查(DRC)：验证版图是否符合制造工艺的设计规则，如线路宽度、层间间距等。　　版图与原理图一致性检查(LVS)：确保版图设计与原理图设计一致，电路逻辑没有错误。　　总结：后端布局布线(Place and Route，PR)是芯片设计中至关重要的步骤，它将抽象的电路设计转化为具体的物理实现。布局确定了电路元器件的位置，而布线则确保了这些元器件之间的电气连接。布局布线的优化不仅要考虑时序、面积、功耗等多个因素，还需要遵循制造工艺的要求。通过有效的布局布线设计，可以确保芯片的性能、稳定性和可靠性，为后续的制造和测试奠定基础。
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发布时间：2025-08-15 14:01 阅读量：296 继续阅读>>
元器件行业资讯：2023全球十大<span style='color:red'>芯片设计</span>厂商排名出炉
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元器件行业资讯：2023全球十大芯片设计厂商排名出炉

　　6月20日，全球市场研究机构TrendForce集邦咨询发文公布了2023年Q1十大芯片设计厂商营收排名，其中芯片大厂高通继续占据榜首位置，大陆芯片设计厂商韦尔半导体排名第九。　　前十名分别是：高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、英伟达(NVIDIA)、超威(AMD)、联发科(MediaTek)、美满电子(Marvell)、联咏(Novatek)、韦尔半导体(Will Semiconductor)、芯源系统(MPS)。　　集邦咨询表示，第一季供应链库存消化不如预期，且适逢传统淡季，整体需求清淡。Q1全球前十大芯片设计厂商总营收为338.6亿美元，和去年第四季度差不多，环比增长了0.1%。　　接下来AMEYA360电子元器件采购网给大家整理了这十大企业的第一季度财报。　　高通 ( Qualcomm Incorporated ) 公布截至 2023 年 3 月 26 日的财年第二季度业绩。季度总营收 92.75 亿美元，上年同期为 111.64 亿美元。其中，设备和服务营收 78.46 亿美元，上年同期为 94.17 亿美元。许可授权营收为 14.29 亿美元，上年同期为 17.47 亿美元。季度净利润 17.04 亿美元，上年同期为 29.34 亿美元。　　博通 ( Broadcom ) 公布截至 2023 年 4 月 30 日的第二财季业绩。季度净营收 87.33 亿美元，上年同期为 81.03 亿美元。季度净利润 34.81 亿美元，上年同期为 25.15 亿美元。其中，半导体业务营收 68.08 亿美元，上年同期为 62.29 亿美元，同比增长 9%。软件业务营收 19.25 亿美元，上年同期为 18.74 亿美元，同比增长 3%。　　英伟达 ( NVIDIA ) 公布截至 2023 年 4 月 30 日的第一财季业绩。季度营业收入为 71.92 亿美元，上年同期为 82.88 亿美元，同比下降 13%。包括 AI 显卡在内的数据中心业务收入创历史新高，营收为 42.8 亿美元，同比增长 14%，环比增长 18%。游戏业务营收 22.4 亿美元，同比下降 38%，环比增长 22%。一季度净利润 20.43 亿美元，上年同期为 16.18 亿美元，同比增长 26%。　　AMD 公布 2023 年第一季度业绩，录得 2019 年来首次季度销售下滑。营业收入为 53.53 亿美元，上年同期为 58.87 亿美元，同比下降 9%。营业亏损 1.45 亿美元，上年同期营业利润 9.51 亿美元。一季度净亏损 1.39 亿美元，上年同期净利润 7.86 亿美元。数据中心事业部营收 12.95 亿美元，客户事业部营收 7.39 亿美元，游戏事业部营收 17.57 亿美元。　　联发科技公布 2023 年第 1 季合并财务报告。本季合并营收为新台币 956.52 亿元 ( 约 31.2 亿美元 ) ，较去年同期减少 33%。本季营业利润 143.69 亿元，同比减少 60.6%。归属母公司业主净利 168.74 亿元，同比减少 49.3%。　　美满电子科技 ( Marvell Technology Group ) 公布截至 2023 年 4 月 29 日的第一财季业绩。季度净营收 13.22 亿美元，上年同期为 14.47 亿美元。季度净亏损 1.69 亿美元，上年同期净亏损 1.66 亿美元。　　Novatek(联咏)因电视相关零部件库存回补效应，带动的系统单芯片与面板驱动IC两大平台业务分别环比增长24%及2%，第一季营收成长10.7%，来到7.9亿美元，市占2.3%维持第七。　　韦尔半导体在2023年首季实现营业收入43.35亿元，归母净利1.99亿元，环比扭亏为盈;经营活动产生的现金流量净额13.83亿元，同比增加273.43%。存货指标得到进一步改善，一季度末公司存货107.69亿元，相较2022年末的123.56亿元及2022年三季度末的141.13亿元，实现连续两个季度的下降。　　电源管理IC大厂芯源系统(MPS) 则以第一季营收4.5亿美元、环比减少约1.9%的营收情况，挺进前十。　　展望第二季度，第二季度马上就要结束了，相关企业的经营情况很快也会再出来。比较值得关注的是英伟达，ChatGPT的火爆带动AI芯片需求剧增，第二季度英伟达有望超越高通和博通，登上芯片设计龙头宝座。
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发布时间：2023-06-20 14:41 阅读量：2311 继续阅读>>
上海将建车规级<span style='color:red'>芯片设计</span>和中试平台 解决研发难题
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上海将建车规级芯片设计和中试平台 解决研发难题

　　4月17日消息，上海市经济和信息化委员会副主任汤文侃于4月15日在上海汽车芯谷·全球（首届）汽车芯片产业峰会上表示，上海将鼓励上汽等整车企业积极参与汽车芯片投资与布局，覆盖通信、MCU（微控制单元）等各类芯片产品。　　还将支持组建汽车芯片专家组和产业联盟，逐步破解跨行业的技术交流难题，支持举办全球汽车芯片产业峰会、全球汽车电子高峰论坛等一系列国际交流活动。　　据介绍，上海已准备积极推动关键功能平台的建立，其中包括在上海嘉定建立车规级芯片设计和中试的公共服务平台，解决汽车芯片中小企业研发环节的难题。同时在上海嘉定建立汽车芯片第三方检测认证平台。推动保险公司出台汽车芯片的装车应用商业保险，以市场化方式分担风险。
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发布时间：2023-04-17 09:20 阅读量：2805 继续阅读>>
上海临港今年集成电路总投超1000亿元，国内<span style='color:red'>芯片设计</span>芯片领军企业已形成集聚
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上海临港今年集成电路总投超1000亿元，国内芯片设计芯片领军企业已形成集聚

　　8 月 14 日讯，日前，在上海市政府新闻发布会上，上海市发展改革委副主任朱民表示，临港新片区焦集成电路、人工智能、生物医药、航空航天等产业的核心领域和关键环节，建立健全功能性产业政策和制度体系，强化与长三角地区的产业布局合作，引领带动国内相关产业链的高级化进程。　　朱民还表示，近期，临港新片区还将重点建设“东方芯港”“生命蓝湾”“大飞机园”和“信息飞鱼”四大重点产业园区。预计到今年年底，仅集成电路领域的落地项目总投资就将超过 1000 亿元。　　就在今年 6 月，临港新片区自挂牌以来已有 40 余家集成电路产业相关的企业落地，形成了 IC 设计、制造、封装、测试、材料、装备等全产业链。目前集成电路在新片区落地企业数占四分之一。临港新片区管理委员会高级专员张杰表示，初步预计十四五期间，临港新片区集成电路产业投资规模将超 2000 亿元。　　在临港新片区产业布局中，集成电路上承人工智能、无人驾驶等研究领域，下接智能装备、新能源汽车、航空航天等制造领域，是产业布局中至关重要的一环。张杰表示，为全力支持和保障好集成电路产业在新片区的发展，新片区管委会牵头组建了上海集成电路装备材料产业基金、参与设立了上海“超越摩尔”产业基金。同时还制定并发布了“1+4”产业政策，不仅对集成电路企业的项目建设、设备购买、研发投入给予补贴，还在企业 EDA 软件购买、IP 购买、测试验证、推广应用、企业流片以及生产性用电方面给予全方位的支持。　　上海临港经济发展集团有限公司副总裁翁恺宁表示，下一步将推动各类大型制造工厂项目开工建设，继续集聚各类封测、设计公司，用好洋山特殊综合保税区集成电路进口物料全程保税监管政策，探索“研发+设计+制造+封测”全产业链保税模式。　　在集成电路设计领域，寒武纪、国科 EDA、翱捷、地平线、橙科微、鲲游光电等细分行业领军企业已形成集聚。
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发布时间：2020-08-14 00:00 阅读量：1920 继续阅读>>
汇顶科技宣布完成收购德国<span style='color:red'>芯片设计</span>公司 DCT
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汇顶科技宣布完成收购德国芯片设计公司 DCT

汇顶科技宣布已完成收购系统级芯片设计公司德国 Dream Chip Technologies GmbH (简称 DCT)，此举是汇顶科技为推进多元化发展战略之举。据悉，Dream Chip Technologies GmbH（DCT）是一家德国的无晶圆厂半导体技术公司，在大型 ASIC、SoCs、FPGA、嵌入式软件和系统领域具有雄厚的技术开发实力，主要产品应用于汽车视觉系统，服务包括汽车、广播、消费电子、工业和医疗等行业的众多全球知名客户。收购 DCT，将深化汇顶科技在智能终端、汽车电子、图像处理等领域的技术创新及应用落地。IT之家了解到，目前，汇顶科技创新车规级解决方案已收获现代、领克等多家知名汽车品牌的规模商用。汇顶科技成立于 2002 年，是一家人机交互领域的技术与解决方案提供商，在包括手机、平板和可穿戴产品在内的智能移动终端人机交互技术领域不断取得新进展，陆续推出拥有自主知识产权的 Goodix Link 技术 、指纹识别与触控一体化的 IFS 技术 、活体指纹检测技术、屏下光学指纹识别技术等，产品和解决方案应用在华为、小米、联想、中兴、OPPO、vivo、魅族、乐视、三星显示、JDI、诺基亚、东芝、松下、宏碁、华硕等国际国内知名终端品牌。 
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发布时间：2020-08-04 00:00 阅读量：1738 继续阅读>>
华为芯片自给率超七成 成亚洲第一<span style='color:red'>芯片设计</span>厂商
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华为芯片自给率超七成 成亚洲第一芯片设计厂商

报告显示，华为手机已有超七成产品采用了自家的海思芯片，占中国智能手机需求量的20%以上。不过，有分析认为，华为麒麟990芯片在整体性能提升情况下，GPU依然是短板。　　综合媒体11月4日报道，台湾《DIGITIMES》发布了一份最新的研究报告显示，华为海思半导体2019年的出货量大幅度增加，目前已有超过70%的华为手机采用了自家的华为芯片，更为重要的是华为海思的芯片已占到了中国智能手机需求量的20%以上。　　数据还显示，华为海思半导体的营收业绩也在不断的增加，目前华为海思已超越了老牌芯片厂商联发科，正式成为亚洲第一芯片设计厂商。　　此外，数码测评软件鲁大师发布了2019年第三季度安卓手机芯片性能排行榜，从GPU和CPU得分的总分评测芯片的总体性能，从排行榜中看出，华为公司的最新旗舰处理器麒麟990以324,427的总分排名第二，跃居全球手机芯片第二的位置。 数据显示，麒麟990的总分虽然略低于骁龙855 Plus处理器，但是已经超过高通骁龙855，另外三星方面在手机芯片方面似乎放缓了研究，目前最强的三星9810也已经排到第七的位置，看来芯片的竞争也是非常的激烈，拼的不仅仅是技术，更多的拼的是实力。　　有分析指，麒麟990在整体性能提升的情况下，GPU依然是短板，麒麟990的GPU得分160,857依然不低高通2018年发布的骁龙855，不过通过内核的优化，加上涡轮增压功能(GPU Turbo)的效果，一举拿下第三季度手机流畅度第一的位置，所以芯片还是需要打磨才能发挥最强性能，单单看实验室数据是没有实际意义的。　　另外，中欧资本董事长、前华为副总裁张俊在“全球AI芯片·城市智能峰会”上发表演讲时表示，中美贸易战倒逼了中国包括芯片在内的技术创新，因此它对中国科技界来说既是危机，也是一次重大机遇。 他指出，由于美国的制裁，华为转向扶持中国国内供应商，目前有多家中国供应商进入华为供应链体系，从某种程度上而言，美国对华为的制裁加速了中国半导体业的发展。　　张俊引述任正非此前表示，华为已经开始生产不含美国零部件的5G基站，而华盛顿邮报也指出，华为将换用自己的产品，当然华为虽有全能之相，但并非事事皆完美，备胎计划也是无奈之策，其自研芯片的性能仍与世界领先厂商有一定差距，任正非也多次表示，希望与世界合作共赢，始终坚决支持全球化，决不会只顾着埋头补“飞机”，就忘了还要在全球化道路继续前进。　　他还预判，2020年科技圈将会有两大泡沫破裂：一个是人工智能独角兽企业估值过高的泡沫会破裂;第二个是新能源汽车、互联网造车新势力的泡沫会破裂。
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发布时间：2019-11-05 00:00 阅读量：1997 继续阅读>>
麒麟给力 华为海思将超越联发科成亚洲最大<span style='color:red'>芯片设计</span>公司
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麒麟给力 华为海思将超越联发科成亚洲最大芯片设计公司

随着华为智能手机销量迈向2亿的目标，旗下的海思半导体也跟着快速成长，特别是今年抢先推出了7nm工艺的麒麟980处理器，也是目前仅有的两款7nm处理器。得益于此，海思在代工厂台积电中的地位也会升级，预计明年会超越联发科，成为台积电前三大客户，不过苹果第一大客户的地位暂时是没人能抢得走的。来自供应链人士@手机晶片达人的消息称，海思明年在台积电将会超越联发科，成为台积电前三大客户。芯谋研究的顾文军也附和称算上海思在其他晶圆厂的采购量，海思今年很有可能超越联发科成亚洲第一大设计公司。综合这两方的爆料来看，由于有高端的7nm及7nm EUV工艺订单，海思在台积电中的订单额明年超越联发科是什么问题的，即便晶圆订单数量还会落后联发科，但是金额还是会高。第二就是海思超越联发科成为亚洲第一大芯片设计公司，评价是否是第一大有很多指标，不过看营收规模应该是比较合理的。2018年全年的营收数据还没出炉，不过2017年海思半导体营收为387亿元，联发科去年营收2382.2亿新台币，折合535亿人民币，双方的差距还挺大，但是联发科这两年来面临增长困境，今年前三季度合计营收1771亿新台币，折合398亿元。海思半导体因为不是上市公司，并不需要对外公布数据，所以今年的营收还没有具体消息，但是2017年海思半导体增长27%，今年因为华为智能手机、机顶盒、安防等领域的芯片还在高速增长，营收超越联发科还是有可能的。在台积电的客户中，苹果这几年无疑是第一位的，台积电一直没有公布过具体的客户营收数据，但是2017财年中北美客户营收占比64%，而数据显示，苹果芯片业务营收规模在75亿美元左右，差不多是台积电四分之一的营收规模了。晶片达人的爆料中没有提到第二大客户是谁，前几年高通还在的时候高通是台积电第一大客户，7nm节点时高通又重返台积电，不过只靠7nm工艺订单能不能撑起第二大客户的地位尚有疑问，另一个候选名单是AMD，在GF退出7nm工艺之后，AMD把7nm CPU、GPU订单都交给台积电代工，之前有分析称7nm工艺的订单会给台积电增收15亿美元。
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发布时间：2018-11-05 00:00 阅读量：1843 继续阅读>>

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