Technologie

Chipdesign, verständlich erklärt.

Die Begriffe dieser Website, von ASIC bis Ausbeute, jeweils in ein oder zwei Sätzen erklärt.

Begriffe

ASIC: Eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung: ein Chip, der für ein bestimmtes Produkt oder eine bestimmte Aufgabe entwickelt wird statt für den allgemeinen Einsatz.
Fabless: Ein Chipunternehmen, das seine Chips selbst entwickelt und von einer Foundry fertigen lässt.
Foundry: Ein Unternehmen, das von anderen entwickelte Chips fertigt.
Prozessknoten: Eine Generation der Fertigungstechnologie einer Foundry. Knoten werden in Nanometern benannt, doch der Name entspricht keiner einzelnen Abmessung auf dem Chip mehr.
FinFET: Ein Transistor, dessen Kanal eine dünne, senkrechte Finne ist, die vom Gate an drei Seiten umschlossen wird. Er hat geringere Leckströme als der ältere planare Transistor.
Design-Kit (PDK): Das Process Design Kit der Foundry: die Regeln, Bauelementmodelle und Bibliotheken, auf deren Grundlage ein Chip entwickelt wird.
RTL: Register-Transfer-Ebene: die Beschreibung der Logik eines Chips in einer Hardwarebeschreibungssprache wie Verilog.
Verifikation: Der Nachweis durch Simulation und formale Methoden, dass das RTL tut, was die Spezifikation vorgibt.
Synthese: Die Umsetzung von RTL in eine Netzliste aus Standardzellen.
Netzliste: Die Liste der Zellen eines Designs und der Verbindungen zwischen ihnen.
Standardzelle: Eine kleine, vorab entworfene Schaltung wie ein Gatter oder ein Flipflop, aus der synthetisierte Designs aufgebaut werden.
Bibliothekscharakterisierung: Kurzform für die Charakterisierung von Standardzellbibliotheken: Zellen werden unter verschiedenen Prozess-, Spannungs- und Temperaturbedingungen simuliert, um Timing-, Leistungs- und Rauschmodelle zu extrahieren.
Neucharakterisierung: Die Modelle einer Foundry-Bibliothek werden für eine neue Spannung, einen neuen Corner oder ein neues Modell erneut extrahiert.
Full-Custom-Design: Der Entwurf von Schaltungen und Layout auf Transistorebene, für die Blöcke, die über die Kennzahlen eines Chips entscheiden.
Handgefertigte Netzliste: Eine Gate-Level-Netzliste, die von RTL auf Custom-Zellen abgebildet wird, statt über die allgemeine Abbildung eines Synthese-Tools.
Manuelles Place-and-Route: Ingenieure statt Tools bestimmen die Zellpositionen und die Verdrahtung wichtiger Blöcke.
Custom-Taktbaum: Eine Taktverteilung, die passend zur Struktur einer Pipeline oder eines regelmäßigen Arrays entworfen wird, statt durch Taktbaumsynthese in einem Tool erzeugt zu werden.
Design for Test (DFT): Strukturen, die einem Chip hinzugefügt werden, damit sich jedes gefertigte Bauteil testen lässt.
ATPG: Automatische Testmustererzeugung: Software, die die Testmuster für den Fertigungstest erzeugt.
BIST: Eingebauter Selbsttest: eine Schaltung, mit der sich ein Block, meist ein Speicher, selbst testet.
Physical Design: Die Umsetzung einer Netzliste in ein Layout, über Floorplanning, Platzierung, Taktbaum und Verdrahtung.
Sign-off: Die abschließenden Prüfungen von Timing, Leistungsaufnahme und physikalischen Regeln, bevor ein Design freigegeben wird.
GDSII: Das Dateiformat, in dem ein fertiges Layout an die Foundry übergeben wird.
Tape-out: Die Übergabe eines fertigen Designs an die Foundry zur Fertigung.
Multi-Projekt-Wafer (MPW): Ein gemeinsamer Durchlauf, bei dem sich mehrere Designs einen Maskensatz und dessen Kosten teilen.
Maskensatz: Die Fotomasken, mit denen jede Lage eines Designs auf den Wafer übertragen wird. Ein vollständiger Maskensatz wird für ein einziges Design hergestellt.
Wafertest: Das Testen aller Dies auf einem Wafer, bevor dieser gesägt wird; auch Chip Probing (CP) genannt.
Endtest: Das Testen gehäuster Bauteile gegen die Spezifikation (FT).
Ausbeute: Der Anteil gefertigter Dies oder Bauteile, die den Test bestehen.
NPU: Neural Processing Unit: ein Beschleuniger für die Rechenoperationen neuronaler Netze.
SRAM: Statisches RAM: der schnelle Speicher, der im Chip selbst integriert ist.
HBM: High Bandwidth Memory: gestapeltes DRAM, das neben einem Prozessor im selben Gehäuse sitzt.
Chiplet: Eines von mehreren Dies, die in einem Gehäuse kombiniert werden und dort wie ein einziger Chip arbeiten.
Interposer: Eine Schicht aus Silizium oder organischem Material, die Chiplets und Speicher innerhalb eines Gehäuses verbindet.