芯片作為現(xiàn)代電子產(chǎn)品的核心部件，一直充當(dāng)著“大腦”的位置，其技術(shù)含量和資金極度密集，生產(chǎn)線動(dòng)輒數(shù)十億上百億美金。
芯片制造的完整過(guò)程包括：芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、測(cè)試等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，其中每個(gè)環(huán)節(jié)都是技術(shù)和科技的體現(xiàn)。
對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)和工藝同樣復(fù)雜，八十年代EDA技術(shù)誕生——芯片自動(dòng)化設(shè)計(jì)，使得芯片設(shè)計(jì)以及超大規(guī)模集成電路的難度大為降低，工程師只需將芯片的功能用芯片設(shè)計(jì)語(yǔ)言描述并輸入電腦，再由EDA工具軟件將語(yǔ)言編譯成邏輯電路，然后再進(jìn)行調(diào)試即可，正如編輯文檔需要微軟的office，編輯需要photoshop一樣，芯片開(kāi)發(fā)者利用EDA軟件平臺(tái)來(lái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、性能分析到生成芯片電路版圖?，F(xiàn)在的一塊芯片有上百億個(gè)晶體管，不依靠EDA工具，高端芯片設(shè)計(jì)根本無(wú)從下手。你細(xì)品，這么浩瀚的工程怎么能靠手動(dòng)完成呢？
重點(diǎn)是盡管有了EDA也并不代表芯片設(shè)計(jì)這件事很容易，芯片設(shè)計(jì)仍然是一個(gè)集高精尖于一體的復(fù)雜系統(tǒng)工程。
不管是IDM還是fabless，共同的特點(diǎn)是以芯片設(shè)計(jì)為產(chǎn)業(yè)的核心。舉個(gè)栗子，2018年AMD的處理器改由臺(tái)積電代工，制程為7nm，英特爾的處理器制程還是14nm，但性能照樣壓制了AMD，說(shuō)明芯片設(shè)計(jì)也是非常關(guān)鍵的鴨。
設(shè)計(jì)一款芯片，開(kāi)發(fā)者先要明確需求，確定芯片“規(guī)范”，定義諸如指令集、功能、輸入輸出管腳、性能與功耗等關(guān)鍵信息，將電路劃分成多個(gè)小模塊，清晰地描述出對(duì)每個(gè)模塊的要求。
然后由“前端”開(kāi)發(fā)者根據(jù)每個(gè)模塊功能設(shè)計(jì)出“電路”，運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言建立模型并驗(yàn)證其功能準(zhǔn)確無(wú)誤。“后端”開(kāi)發(fā)者則要根據(jù)電路設(shè)計(jì)出“版圖”，將數(shù)以億計(jì)的電路按其連接關(guān)系，有規(guī)律地翻印到一個(gè)硅片上。
至此，芯片設(shè)計(jì)才算完成。如此復(fù)雜的設(shè)計(jì)，不能有任何缺陷，否則無(wú)法修補(bǔ)，必須從頭再來(lái)。如果重新設(shè)計(jì)加工，一般至少需要一年時(shí)間，再投入上千萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)，有時(shí)候甚至需要上億。
