IC設計的前端和后端

1、IC設計的前端和后端 收藏 IBM工程師培訓的時候，講到了一個IC設計前端、后端的概念，雖然我們參賽的內容主要是做應用，但面臨讀研方向的選擇，還是到網上找了點資料，了解了一下。      在EDNChina論壇上有一篇帖子：什么是IC前端設計和后端設計?區(qū)別有是什么? bbb:/bbs.ednchinaaaa/?url=bbb%3A/bbs.ednchinaaaa/ShowTopic.aspx%3Fid%3D6456%26page%3D2問題：我是剛剛接觸這方面不久,所以迫切想了解一下: 1.什么是大家常的IC前端設計和后端設計?他們之間的區(qū)別是什么?

2、2.做前端設計和后端設計需要掌握哪些最基本的工具和知識呢?比如多手機或者其他娛樂型電子產品上的IC設計. 3.對于不太精通編程,但對數字和模擬電路有一定基礎的人是適合做前端,還是后端呢?   整理的回帖如下：      首先，我不算是高人，不過前,后端都有接觸，我就大 概回答一下吧，有說的不對的地方，請高人指正。 1，前端主要負責邏輯實現，通常是使用verilog/VHDL之類語言，進行行為級的描述。而后端，主要負責將前端的設計變成真正的 schematic&layout，流片，量產。打個比喻來說，前端就像是做藍圖的，可以功能性，結構性

3、的東西。而后端則是將藍圖變成真正的高 樓。 2，前端設計主要是進行功能設計，代碼的編寫，要會使用硬件描述語言，也就是上面有提到的verilog/VHDL等，當然，也會要使用一些仿真軟件。后 端設計需要的則會更加多一些了，包括綜合，到PR，以及最后的STA，這些工具里candence和synopsys都有一整套系統的。有關心的可以去 他們的網站看看。 3，其實前端和后端對于編程沒有特別的要求。前端的設計會需要使用硬件描述語言來寫代碼，但是，需要注意的是，這里指的是"描述"，而不像是C或者 java之類的強調編程技巧啊什么的。所以，這個選擇就看你自己了，而與編程沒有什么特別的關

4、系了。   glclub 后端設計主要要求哪些技能呢？譬如在ic layout過程中要求那些軟件呢？ ：包括綜合，到PR，以及最后的STA ，這些是我上面的提到的，各個公司根據需要，還會有不同的其它的要求。另外，我不是特別清楚你指的"ic layout"是什么概念，PR的話有candence soc-encounter /synopsys Astro，手工的話，有candence virtuoso。 jasonxia 前端設計除了要會verilog/VHDL之外，還有什么要求呢？我本身是做后端的，所以，對于前端的要求也不是特別的清楚。根據我的認識，前端會分為設 計

5、部和驗證部，設計部更加的注重算法、工作原理等方面，畢竟用verilog實現起來并不困難。而驗證部就是保證設計的正確性。至于具體有什么樣的要求， 我也就不是特別的清楚了。   做一點補充：（如有錯誤，不吝賜教）一般來說，可以將版圖實現前的所有設計都認為是前端設計，應該包括系統級設計，行為級設計，RTL級設計和晶體管級設計（好像不全）；后端設計是將晶體管級設計在版圖上實現，數字前端設計一般都做到RTL級，是因為其后的前端設計步驟一般已經由fundry完成，RTL級已經可以使用現成的由MOS構成的功能單元了（IP是一個新的發(fā)展）。而對于analog的前端設計，則一般要完成到MOS級別，才能

6、算完成前端設計。前端可能用到的軟件由于設計層次不同，類別很多：如HSPICE， synopsys的DC,VCS，cadence的spectre，所用到的語言有verilog, VHDL, System C, Verilog A 等而后端設計就是用MOS完成版圖（analog），或用MOS構成的單元來組合完成版圖（digital）。常用工具有L-EDIT，Cadence的se, virtuso等   IC前端設計指邏輯設計；IC后端設計指物理設計。前端：    

7、60;就是將你的想法或別人的想法用你設計的電路來實現，也就是說你可以通過電路設計來實現你的想法?？梢赃@樣說，那時你就是一個科學家。有人這樣認為：一個好的前端IC設計師不應該叫設計師而應該叫科學家。后端：     就是將你設計的電路制造出來，要在工藝上實現你的想法。   完全同意斑竹的觀點，再做一點點補充，供大家參考。   除了RTL編程和仿真這兩個基本要求外，前端設計還可以包括IC系統設計、驗證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗證 (equivalence check)。其中IC系統設

8、計最難掌握，它需要多年的IC設計經驗和熟悉那個應用領域，就像軟件行業(yè)的系統架構設計一樣，而RTL編程和軟件編程相當。 適合作為IC設計的入門。   還有一些即可以屬于前端也可以屬于后端的灰色領域，比如DFT(design for test)   后端設計簡單說是P&R，但是包括的東西不少，像芯片封裝和管腳設計，floorplan，電源布線和功率驗證，線間干擾的預防和修 正，時序收斂，STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產廠家的具體要求。要達到jeze的程度，沒5年時間不行。版主，encounter的

9、Ameba place效果似乎比不上synopsy的PhC placeencounter的nanoroute似乎也算不上什么特別了不起的工具。最近聽說有家公司有個最新的工具，他們自稱其工具要超前encounter兩年，尤其在Timing上面信心十足?？墒俏业貌坏竭@個新工具的資料，你能給提供一下嗎。叫什么瑪古瑪。深有同感，經過5年以上時間的比較，我們公司的評分是(1) Magma(2) Synopsys(3) Cadence以下只是個人和本公司的評價，不一定十分全面，僅供參考。Synopsys:優(yōu)點：在完成設計所花費的時間、代價和質量上比較平衡，不是最好，但絕對不壞。擁有一些

10、久經考驗無人可比的軟件。缺點：Physical-Compiler和Astro的整合上不夠好，畢竟它是由一個前端設計EDA公司通過并購Avanti擴展到后端來的。Cadence:優(yōu)點：擁有一批非常優(yōu)秀的EDA軟件，如：RTL Compiler, Encounter, Nano route, CeltIc等(只限于單獨使用)。缺點：雖然是老牌后端設計公司，可是現在的支柱產品都是最近幾年買來的，自己以前的東西剩下的不多了。上述產品的整合是個大問題?，F在的產品不擅長于復雜時序的收斂。Magma:優(yōu)點：最近5年異軍突起的一家EDA公司，擁有一套自己獨特的算法和漂亮好用的GUI，在復雜時序的收斂上異常優(yōu)異

11、。缺點：附帶產品不夠全面，價錢高我們的作法是取各個公司最好的部分，自己整合出一套后端設計平臺。比 如： Synopsys Design-Compiler, DFT-Compiler, PrimeTime + Magma BlastFusion (Place&route) + Cadence QX, LEC, CeltIc + Mentor Calibre另外還有一篇IC設計高手進階之路的文章，覺得不錯，也收過來了。隨著中國IC設計產業(yè)漸入佳境，越來越多的工程師加入到這個新興產業(yè)中。從一個初學者成長到主持大型設計的IC設計專家，這是每個IC設計工程師的 理想。在這個新興的領域里，IC設計

12、工程師需要領路的"師傅"，但是沒有"師傅"，該怎么提高？近日，電子工程專輯網站邀請到深圳國微技術XXX系統總 監(jiān)孫建寧先生擔任如何成為IC設計高手？論壇的嘉賓與工程師交流成長心得，論壇中的一些觀點頗有參考價值。一、學習、積累、交流-IC設計高手的成長之路如何成為IC設計高手？如何提高自己的設計能力？孫建寧先生提出首先要學習，作為初學者，需要了解的是IC設計的基本流程。應該做到以下幾點：基本 清楚系統、前端、后端設計和驗證的過程，IC設計同半導體物理、通信或多媒體系統設計之間的關系，了解數字電路、混合信號的基本設計過程，弄清楚 ASIC，COT這些基本的行

13、業(yè)模式。他認為這對于培養(yǎng)興趣，建立自己未來的技術生涯規(guī)劃是十分重要的。另外，在向高手邁進的過程中，積累和交流也是很重要的。積累指要學習借鑒一些經典設計，而通過訪真細細觀察這些經典設計的細節(jié)，既有收益，也會有樂 趣。在交流方面，要重視同前端或系統的交流，深刻理解設計的約束條件。作為初學者，往往不太清楚系統，除了通過設計文檔和會議交流來理解自己的設計任務規(guī) 范，同系統和前端的溝通是IC設計必不可少的。所謂設計技巧，都是在明了約束條件的基礎上而言的，系統或前端的設計工程師，往往能夠給初學者很多指導性的 意見。當然還要重視同后端和加工線的交流，IC設計者還應該主動地同設計環(huán)節(jié)的上下游，如后端設計服務或

14、加工服務的工程師，工藝工程師進行主動溝通和學 習。對于初學者來說，后端加工廠家往往能夠為他們帶來一些經典的基本理念，一些不能犯的錯誤等基本戒條。而同行之間的對提高水平也是十分有益的。通過同行 之間的交流，還可以發(fā)現環(huán)境對于IC設計水平的重要影響。此外，他還建議要重視驗證和測試，做一個"偏執(zhí)狂"，他認為：對驗證的重視和深刻理解，是一個IC設計者能否經受壓力和享受成功十分關鍵的部分。由 于流片的機會相對不多，因此找機會更多地參與和理解測試，對產品成功和失敗的認真總結與分析，是一個IC設計者成長的必經之路。二、做反向設計可以成為高手嗎？論壇中很多工程師提到現在國內一些IC公司在做

15、反向設計，讀者劉宇認為反向設計雖給我們帶了一定的經濟利益，但同時帶來無數重復的勞動。這種勞動既 無經驗積累又無人才積累，也扼殺了創(chuàng)造力。他認為：反向設計是IC設計者的泥潭，需要堅決反對反向設計，以避免更多的IC設計人才陷入其中。對此孫建寧表 示："僅從技術角度看，做反向設計的過程中，也是有許多學習機會的。如果你對別人設計的電路能有一定程度的了解，就會從中學到一些很有用的想法。對你做正 向設計也會有所幫助。"他認為如果僅僅是照抄不做任何分析那反向設計也許有點"吸毒"的味道，他強調反向設計使工程師不易成為具備某一專長的設計人才。讀 者"lvyaom

16、ing"也認為在做反向設計時，關鍵要理解別人的設計，這是成為一個高手的捷徑，可以避免走很多彎路。讀者"Frank Liu"認為：現階段我國大學IC專業(yè)的教學中，理論性東西太多，需要在實踐中獲得經驗。三、專業(yè)技能和實踐鑄就IC設計高手在提高專業(yè)技能方面，孫建寧認為IC設計發(fā)展的趨勢是越來越復雜和分工高度明細，有志于此的話，首先是了解設計的流程和分工、自己的特點和喜好，至 于以后的發(fā)展，當因人而異。參與論壇的工程師還就成長為高手談了許多個人觀點，讀者"馬超"認為：我覺得成為高手還是離不開博學、審問、慎思、篤行，還要 耐得住寂寞，在一行一干就幾十年，

17、肯定成為高手了。讀者"Target"認為：不要以為跳槽就可以學到很多東西，只有多做項目，還要是項目主要設計師，比 如作系統、算法設計的，才能真正學到東西，而不是成為一個熟練工。讀者"cathy"建議：想成為高手得去大公司做，因為是站在巨人肩膀上，你的每一個想 法和設計都會得到與具體事實相符的數據和徹底的驗證。很多工程師都認同通過實踐成長為高手的做法，讀者"世紀芯 "強調：在我看來，高手都是通過反復的實踐練成的。也就是說通過做大量的項目，在實踐中不斷學習和提高自己的技能。課堂是培養(yǎng)不出高手的，高手是在工程中練成的!專家觀點：學習、積累、

18、交流-IC設計高手的成長之路孫建寧先生職務：深圳國微技術XXX系統總監(jiān)如何成為IC設計高手？如何提高自己的設計能力？自己的感受是，IC設計不同于一般的板級電子設計，由于流片的投資更大，復雜度更高，系統性更強，所以學習起來也有些更有意思的地方。這里就斗膽跳過基本電子知識的方面，單就一些特別的地方來表達一下個體的感受。首先，作為初學者，需要了解的是IC設計的基本流程。應該做到以下幾點：基本清楚系統、前端、后端設計和驗證的過程，IC設計同半導體物理、通信或 多媒體系統設計之間的關系，了解數字電路、混合信號的基本設計過程，弄清楚ASIC，COT這些基本的行業(yè)模式。竊以為這點對于培養(yǎng)興趣，建立自己未來的

19、 技術生涯規(guī)劃是十分重要的。學習基本的設計知識，建議讀一下臺灣CIC的一些設計教材，很多都是經典的總結。EDA技術的學習：對于IC設計者來說，EDA工具意義重大，透過EDA工具商的推介，能夠了解到新的設計理念。國內不少IC設計者，是單純從 EDA的角度被帶入IC設計領域的，也有很多的設計者在沒有接觸到深亞微米工藝的時候，也是通過EDA廠家的推廣培訓建立基本概念。同時，對一些高難度的 設計，識別和選擇工具也是十分重要的。如果你希望有較高的設計水平，積累經驗是一個必需的過程。經驗積累的效率是有可能提高的。以下幾點可以參考：1、學習借鑒一些經典設計，其中的許多細節(jié)是使你的設計成為產品時必需注意的。有

20、些可能是為了適應工藝參數的變化，有些可能是為了加速開關過程，有 些可能是為了保證系統的穩(wěn)定性等。通過訪真細細觀察這些細節(jié)，既有收益，也會有樂趣。項目組之間，尤其是項目組成員之間經常交流，可避免犯同樣錯誤。2、查文獻資料是一個好方法。同"老師傅"一同做項目積累經驗也較快。如果有機會參加一些有很好設計背景的人做的培訓，最好是互動式的，也會有較好的收獲。3、當你初步完成一項設計的時侯，應當做幾項檢查：了解芯片生產廠的工藝, 器件模型參數的變化,并據此確定進行參數掃描仿真的范圍。了解所設計產品的實際使用環(huán)境，正確設置系統仿真的輸入條件及負載模型。嚴格執(zhí)行設計規(guī)則和流程對減少設計錯誤也很有幫助。4、另外，你需要知識的交流，要重視同前端或系統的交流，深刻理解設計的約束條件。作為初學者，往往不太清楚系統，除了通過設計文檔和會議交流來理 解自己的設計任務規(guī)范，同系統和前端的溝通是IC設計必不可少的。所謂設計技巧，都是在明了約束條件的基礎上而言的，系統或前端的設計工程師，往往能夠給 初學者很多指導性的意見。5、重視同后端和加工線的交流：IC設計的復雜度太高，除了借助EDA工具商的主動推介來建立