Технологии

Проектирование чипов простым языком.

Термины, которые встречаются на сайте, от ASIC до выхода годных, — каждый объяснён в одном-двух предложениях.

Термины

ASIC: Специализированная интегральная схема — чип, спроектированный для одного продукта или одной задачи, а не для общего применения.
Fabless-компания: Компания, которая проектирует собственные чипы, а их изготовление заказывает фабрике.
Фабрика (foundry): Контрактный производитель — компания, которая изготавливает чипы, спроектированные другими.
Техпроцесс: Поколение производственной технологии фабрики. Техпроцессы обозначают в нанометрах, но это обозначение уже не соответствует размеру какого-либо отдельного элемента чипа.
FinFET: Транзистор, канал которого — тонкое вертикальное ребро, охваченное затвором с трёх сторон. Утечки у него меньше, чем у прежнего планарного транзистора.
Комплект проектирования (PDK): Комплект проектирования для техпроцесса от фабрики — правила, модели приборов и библиотеки, по которым проектируется чип.
RTL: Уровень регистровых передач — описание логики чипа на языке описания аппаратуры, например на Verilog.
Верификация: Подтверждение с помощью моделирования и формальных методов того, что RTL работает так, как сказано в спецификации.
Синтез: Преобразование RTL в нетлист из стандартных ячеек.
Нетлист: Список ячеек проекта и соединений между ними.
Стандартная ячейка: Небольшая заранее спроектированная схема, например логический вентиль или триггер; из таких ячеек строятся синтезированные проекты.
Характеризация библиотек: Моделирование стандартных ячеек в разных условиях процесса, напряжения и температуры для извлечения временных, энергетических и шумовых моделей.
Повторная характеризация: Повторное извлечение моделей библиотеки фабрики для нового напряжения, угла или модели.
Полностью заказное проектирование: Проектирование схем и топологии на уровне транзисторов для блоков, которые определяют показатели чипа.
Нетлист ручной разработки: Нетлист на уровне вентилей, в котором RTL отображён на заказные ячейки, а не через общее отображение инструмента синтеза.
Ручное размещение и трассировка: Положение ячеек и трассировку ключевых блоков определяют инженеры, а не инструменты.
Заказное дерево синхронизации: Распределение тактового сигнала, спроектированное с учётом структуры конвейера или регулярного массива, а не сгенерированное инструментальным синтезом дерева синхронизации.
Проектирование для тестопригодности (DFT): Структуры, которые добавляют в чип, чтобы можно было протестировать каждую изготовленную микросхему.
ATPG: Автоматическая генерация тестовых векторов — программа, которая создаёт векторы для производственного тестирования.
BIST: Встроенное самотестирование — схема, которая позволяет блоку, обычно памяти, тестировать самого себя.
Физическое проектирование: Преобразование нетлиста в топологию через планировку кристалла, размещение, построение дерева синхронизации и трассировку.
Финальная проверка (sign-off): Заключительные проверки временных характеристик, энергопотребления и физических правил перед выпуском проекта.
GDSII: Формат файлов, в котором готовая топология передаётся на фабрику.
Тейп-аут: Передача готового проекта на фабрику для изготовления.
Мультипроектная пластина (MPW): Совместный запуск, в котором несколько проектов делят один комплект фотошаблонов и его стоимость.
Комплект фотошаблонов: Фотошаблоны, с помощью которых каждый слой проекта переносится на пластину. Полный комплект фотошаблонов изготавливается для одного проекта.
Тестирование на пластине: Тестирование каждого кристалла на пластине до её резки; также называется зондовым контролем (CP).
Финальное тестирование: Тестирование корпусированных микросхем на соответствие спецификации (FT).
Выход годных: Доля изготовленных кристаллов или микросхем, прошедших тестирование.
NPU: Нейропроцессор — ускоритель для вычислений нейронных сетей.
SRAM: Статическая оперативная память — быстрая память, встроенная непосредственно в чип.
HBM: Память с высокой пропускной способностью — стек кристаллов DRAM рядом с процессором в одном корпусе.
Чиплет: Один из нескольких кристаллов, объединённых в одном корпусе так, чтобы работать как единый чип.
Интерпозер: Слой кремния или органического материала, который соединяет чиплеты и память внутри корпуса.