tag 标签: 芯片设计

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    2022-3-26 11:33
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    随谈芯片设计公司研发实验室的静电防护问题
    1. 芯片设计公司研发实验室的工作内容简介: 芯片设计公司一般都有自己的芯片研发实验室,主要为公司的芯片进行各种验证测试,包括芯片自身的性能测试、芯片在各种电子终端产品上应用的仿真测试,以及向芯片客户提供芯片的失效分析等技术支持。 芯片研发实验室里的设施主要包括进行芯片测试的工作台、测试设备以及电子维修的工位。 2. 芯片研发实验室会有高静电的情形么? 芯片研发实验室里的工作相比于电子工厂的生产线,自动化程度非常低,各种测试项目基本全部靠工程师手动操作来完成各种测试平台的搭建、调试等。 芯片设计公司的每个工程师基本都要负责数个工位的测试项目,由此,工程师在实验室里工位上以及工位间的走动就会很频繁,这样,工程师人体上的静电(如果不做特别针对性的控制)时常就会很高。 表1,几种常见的人员活动中的人体静电带电行业调查数据 实验室的环境湿度对实验室内工程师的走动及各种手动操作(测试连接插装与拆解)的静电带电有着直接的影响。以华南地区的广州、深圳等地的一年环境湿度统计结果而言,每年一般都会在12月前后10多天的相对湿度降至20% RH左右。据此可以推断,国内几乎全部地区每年都会有中低湿情况致使实验室内的静电会比较高。 3. 静电会给芯片研发实验室的测试造成什么影响? 静电是如何对芯片构成危害的,参见前述的文章《概说静电对微电子产业的影响》。 一是工程师人体上的静电,在工程师走到各测试工位上操作测试平台时(尤其是靠近或接触测试平台的电气管脚部位),就构成了典型的人体静电放电情形。生活中,每个人都有冬天里触摸金属门把手或车门被静电电击的多次体验。而对于测试平台上的各类芯片(包括芯片公司的产品),在人体静电完全不受控的工程师手部触摸到其电气管脚时,势必会产生很高强度的放电电流。这种强放电电流,一方面可能直接导致测试平台上的电子元件失效,同时,另一方面也会对进行中的测试产生显著的干扰(也就给芯片的测试结果带来干扰,这一方面反而是芯片验证测试更为关注的)。 图1,芯片研发实验室测试工位工程师人体静电操作测试平台的静电放电原型 二是测试工位中的高静电源带来的影响。以工位的台面为例,如果选用一般的塑胶质表面,则在低于55%RH中低湿的环境条件下,工位的台面上就会时常出现高静电带电的情形。 图2,高静电工作台面上操作芯片测试平台连接插拔过程的静电放电风险原型-芯片测试电路板对测试设备发生静电放电 图3,高静电工作台面上芯片测试电路板焊接维修过程的静电放电原型-芯片测试电路板对接地的电烙铁放电 4. 芯片研发实验室的静电防护方案 基于芯片研发实验室的主要静电来源与高静电风险的操作,针对性的静电防护方案主要包括三部分: 一是实验室内工程师的人体静电必须采取有效的控制措施,可以采用静电手腕带接地系统(首选),也可以辅助采用静电鞋_静电地板系统(可靠性与可行性相对较差)。 二是实验室内各测试工位的工作台面,应避免采用绝缘材质(容易产生并累积高静电),可采用铺装静电防护台垫,实现静电防护工作台面,这样就消除了测试工位中最主要的静电来源。 三是个别工位采取特定的静电防护措施。例如,测试平台中涉及到操作大尺寸的绝缘部件(塑胶外壳、膜材等),就需要加装离子化措施,来中和消除这些物料操作过程产生的高静电。 综上所述,芯片研发实验室各工位的静电防护措施,主要包括以下部分: 1) 工位的静电接地系统,供工位的静电防护台垫、人体手腕带系统以及静电地板进行接地连接。静电主地首选实验室内合格的电气设备地; 2) 工位的静电防护工作台面,表面电阻 1E4 欧姆),具体可参照行业标准ANSI/ESD S20.20或IEC61340-5-1关于静电防护台面的技术性要求; 3) 人体静电接地系统,首先工程师佩戴静电手腕带实现人体接地的做法; 4) 离子化静电中和消除措施,主要针对于工程师操作中易于产生高静电的测试工位。 图4,芯片研发实验室工位的静电防护架设方案
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    2020-7-3 10:09
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    加速产品研发,助力IP国产替代迎接高光时刻
    在全世界大力发展互联网科技的新时期,外部对我国科技的考验仍在不断加大,发展 IP 国产替代已成为不可逆转的技术浪潮。 中美博弈激发民族责任感 漩涡中的中兴通讯成为了中美贸易战中 “ 杀鸡儆猴 ” 的牺牲品;孟晚舟被捕,漫漫归国路荆棘密布; 2020 年 5 月 16 日,美国商务部宣布了一项新计划,将修改出口管制规定,限制使用美国芯片制造设备的外国公司再向华为或海思等关联公司供应部分芯片。在此之后,半导体国产化声浪高涌, IP 的重要性也愈发凸显, IP 国产替代迫在眉睫。 作为世界先进、国内领军的高速混合电路 IP 和定制芯片一站式提供商,芯动科技 IP 支持了国内外数以十亿计的主流高端 SoC 量产,覆盖国际知名 6 大顶级半导体厂从 0.18um to 5nm ,市场份额连续 10 年遥遥领先。芯动科技全力支持芯片自主可控国产化,以高安全性、高可靠性 IP 和定制产品、灵活共赢的商业模式服务于全球客户。 在互联网经济不断发展的时代趋势下,芯动科技进一步加强半导体 IP 的研发,加强行业间合作,为促进芯片国产化进程添砖加瓦,展现民族科技企业的责任与担当。 国产 IP 崛起之路 如今中国由信息化向智能化跨越转型,智能制造成为大势所趋,国产高端芯片业迎来新的机遇。目前,半导体产业已进入继 PC 和智能手机后的新一个发展周期,其最主要的变革力量源自于物联网、 5G 通信等新应用的兴起。在国产替代浪潮,以及政策、资金等支持之下,国内芯片创业公司和芯片设计项目近年来也快速增长。 去年可以说是 5G 的元年, 5G 的通信技术在全球各地开花。作为中国科技行业的佼佼者,华为的 5G 得到了很多国家的认可,但是木秀于林,势必会招来狂风。这一路敌人要比朋友还多,要做到不惧风浪,眼光独到,大胆创新。国产 IP 崛起之路道阻且长,但前途光明。 讲到国产 IP 的崛起,不得不提一下芯动科技!芯动科技在 IP 行业深耕细作 14 年,国产 IP 和芯片一站式定制服务连续 10 年国内市场遥遥领先。无论是传统通用的 USB 、 HDMI 等高速接口 IP ,还是缺口较大的 PCle3.0/4.0 、 DDR4/5 、 GDDR6/5 等高性能计算领域,几乎均被芯动的纯国产 IP 所取代。特别是芯动全球首发并量产的 GDDR6 高带宽数据存储技术和低功耗主流计算技术,为国产高端 GPU 、 CPU 创造了 4 倍以上的数据带宽技术,对人工智能和 5G 大数据处理意义重大。芯动科技通过一站式芯片定制服务,跨工艺、跨封装、跨系统,连接研发设计和代工量产环节,灵活贴近客户各种需求。 放眼全中国,国产能够代替的产业链环节在逐渐增加,只有在技术环节上有所作为,才能确保建立技术战略威慑力。半导体产业链其中最为重要的则是 IP 国产化,因为它在整个半导体产业链中处于上游的环节,只有 IP 研发逐渐趋于国产化,才能体现出国家半导体产业的自主创新能力。只有发展好国产半导体 IP 技术,才能让我国在国际竞争中立于不败之地。 芯动用时间沉淀产品 / 技术 14 年的深耕打磨 在这场 IP 国产化的马拉松中 我们厚积薄发,砥砺前行 只为高效赋能高端国产生态链!
  • 热度 21
    2013-8-19 16:53
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    芯片系统建模与分析   在最初开始确定一颗芯片的需求之后,需要进行系统分析,确定系统的架构。这个过程的方法,我相信是很多系统架构设计者苦苦思索,一直追求的事情。一般从学习标准开始,了解协议,研究算法,确定整个系统的框架,然后分析各个模块可能存在的行为模式,模块之间可能发生的通信与同步关系。最后逐步落实到可能用以实现该系统的芯片的架构是什么样的。   有很多问题需要在这个过程中,确定下来。如果越精确,对于芯片的设计者来说就越能做出精确无误的,经济实用的芯片。例如,cache需要多大,内存需要如何分布多大的空间,模块之间的互联关系如何,互联关系网络里面的数据流量有多大等等……不是所有的模块都需要互相访问,于是为增加吞吐量,系统分析的过程需要精确地得出哪些模块之间需要互联,否则会多出成倍的互联关系,使得最后系统的实现非常复杂,且面积很大,功耗很大,不可以被市场接受。   但就是这个过程本身要求蛮高,系统架构师设计者们可能都会寻求一些方法来完成。曾经,我也了解过synopsys的类似这方面的系统仿真工具。这样的工具使用的过程,需要基于它已有的模块库来搭建你可能设计出的芯片原型,基于systemC等工具。例如模块库里面内核是ARMXX就选择之,然后matrix是什么version,也选择之,然后有usb之类的模块等等。这样搭建处理的系统,其实有了很多前提条件,就是系统仿真的行为其实是你选择的这些模块的行为的集合体。跟真正你希望设计的系统并不一定能对应上。   那么,用通用的芯片搭建一个系统原型如何。例如,TI的6XXX的芯片如此强大,能用软件实现很多的系统原型机了。这个主意其实比上面那个要接近实际情况很多。但同样的问题是6XXX芯片的内核,例如可以同时发射8条指令,总线,以及他本身芯片所拥有的资源很大程度上确定了这个系统运行的行为模式。当然,确实的一个系统实现后,很多数据已经是可以参考的了,虽然他们存在误差。   所以,在最初的系统分析,架构设计阶段,其实借助与已经存在的仿真工具或者芯片原型机,会获得一些参考数据,但都存在各种误差,例如内核的pipeline不同,中断响应的速度不同,内存访问的速度不同,cache的效率不同等等,误差来自各个方面,精确是很难,只能做个范围。但事实上,我认为这个阶段的评估与分析,确实也不需要特别特别的精确。有一些基础数据做参考即可开始架构设计了。只要不是数量级上的错误就行。那么既然是这样,为什么要花昂贵的代价去购买仿真工具,并花很大的力气在仿真环境上去搭建系统,同样都是成本的。关键是系统架构师是否有足够的经验,知识与技能,包括信心来完成此项工作。   看来这个话题,说起来确实很长。FPGA是否为一个好的方法呢?其实FPGA的验证已经不属于架构设计阶段的内容了,属于芯片验证阶段的内容了。且通常FPGA的作用在于功能验证,性能验证希望在FPGA上做得很完整也是徒劳的。简言之,FPGA上要把完整的复杂的一颗SOC映射上去,可能就做不到;要运行到足够高的频率也存在问题。于是,FPGA能帮助的是已经基本完成设计的芯片的功能验证工作。全系统是不能通过FPGA来得以充分的仿真实现的,这并不是否则FPGA平台在芯片设计和验证过程中的作用,他是不可替代的,但他不是架构设计的工具。   所以,经过几年的学习和尝试,我弄明白了一件事,每个系统设计之初的分析与构建过程,需要的就是你的经验,知识与你自己的建模分析方法,行之有效,且不必付出太大的代价。      
  • 热度 28
    2010-11-9 09:02
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    闲暇之余,数个朋友(中有三对情侣)聊起以后自己都要面对Over,如能长生不老,生生世世常相厮守,岂不美哉。当然,即使两人不能厮守,人生以后再也不面对死亡了,岂不是天大的好事?的确,2020年了,50,60,70年代的也开始步入老龄了,想着有下辈子甚至有下下辈子……这当然不是问题啦,且看:   方案一: 2020年,我国早有爱因帝生发明用来存贮“ 记忆和思维 ”的存储芯片,个人在专家的帮助甚至DIY就可以把自己的思维和记忆等一系列东西Copy到飞杰牌芯片中贮存起来,然后再Copy到一个孩童大脑中,小孩就成了真正的自己——自己就神奇的返老还童了,真正实现“长生不老”,这也就有了下辈子,下下辈子,还可以选择做女人或者做男人(拷贝到女童或男童大脑中)……你难道不期待2020的到来吗?!我是非常之期待啦~~   此方案之关键是把“ 软件部分 ”(思维,思想,记忆等等)拷贝完整;“ 硬件部分 ”(身体)换成新的……   方案 二: 正在幻想中……
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    2010-4-25 11:06
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      或许大家会觉得和想象中的名单有些区别,这也就是为何要出一个真正芯片收入的名单,探讨产业的发展。首先来解释下:   1 : 按照纯 IC 设计公司排名;海思超过 90% 的芯片是卖给母公司华为的,对产业意义不大。真正外销产值不到 2 亿人民币,不计入中间; 2 : 只算纯芯片的收入,卖卡和终端产品等非芯片业务和投资公司合并报表的收入不计在内; 3 : 对公司国籍的判定完全按照业内统一规则,所以连顺,泰景,泰鼎等公司自然是各回各家,各找各妈。不在本名单之列。   废话少说,先上名单:春雷一声响,来看英雄榜:十大年年有,看看牛年谁更牛。(下篇会写前五大 给大家留个悬念) ( 每家公司用一首歌来简单点评一下 )                   2009 年中国十大芯片设计公司(不包含台湾公司) 名次 公司 收入(百万美元) 文军点评     1         2         3         4         5         6 大唐微电子 75 党中央的政策亚克西   7 中星微 73 星光依旧灿烂   8 国民技术 69 明天会更好   9 晶门科技 68 往事不堪回首   10 杭州国芯 67 阳光总在风雨后     十大中国芯片设计公司   点评:真芯英雄   虽然去年全球半导体经历了严重的衰退,但中国的芯片设计行业(统计原因,不包含台湾公司)却是风景这边独好:保持了 22% 的高速增长。真是不经历风雨怎么见彩虹。下面就让我们来从第十名开始用一首歌来点评   第十名 杭州国芯 点评:阳光总在风雨后   这是杭州国芯第一次登上十大排行榜。受益于其广阔的产品线和去年国内机顶盒市场的繁荣,丑小鸭终于变成了白天鹅。国芯覆盖着从手机,机顶盒(卫星,地面和卫星都有)到电视等多个市场,并且积累了从接收,解调到解码甚至后处理等全面的产品线。这样的技术积累和市场布局,在国内也就只有国芯和上海澜起两家。在数字芯片领域,整合是一个趋势,拥有多种 IP 则是竞争的基础,而国芯又有了在 CMMB , AVS , DTMB , ABS-S 等市场全面的布局,这在未来的竞争中已经占得先机。   国芯已经从去年卫星直播星的风波中走出来,相信未来随着中国电视,机顶盒和手机电视市场的迅速发展,国芯会取得更好的成绩。这是国芯第一次进十大,但决不是最后一次。   第九名 晶门科技 点评:往事不堪回首   看看晶门的销售额: 2004 年 3.08 亿美金; 2005 年 3.94 亿美金; 2006 年 2.54 亿美金; 2007 年 1.65 亿美金; 2008 年 9300 万美金,而去年估计只有 6800 万美金。真是往事不堪回首。作为国内第一家年销售额超过 3 亿美金的公司(最接近 4 亿美金,并且 2004 年到 2006一直 都是设计公司的老大),真是不做大哥好多年 ! 晶门主要生产液晶显示屏的驱动芯片,而这个市场非常尴尬:需要一个“富爸爸” — 屏厂,一个“好妈妈” — 代工厂:需要和屏厂有良好的关系和深层次合作,可惜现在屏厂已经整合,而这几个超级大厂也多有自己的或者自己投资的芯片设计公司,于是晶门就处于“不对称”的竞争;而代工厂对驱动芯片的公司也是“鸡肋”相看 : 缺产能时拉来填线,产能稍一紧张,立马“ I’m sorry ”。   往事不堪回首就不回首,现在要敢问路在何方。晶门未来的路还很长,转变公司风格(从一个严肃的香港公司转为灵活的大陆公司),利用自己上市公司的平台,和大陆业者建立策略联盟 / 合作关系,借力打力,寻找适合自己的产品和市场;或者利用自己的现金去投资有潜质的产业链上的公司,那么晶门还会再塑辉煌。否则,这很可能是晶门最后一次出现在 Top10 中。   第八名 国民技术 点评:明天会更好   十年磨一剑,根红苗正的国民技术生来就是“富二代”:有华大这样的央企和中兴通讯这样的行业龙头企业相助,一开始就找准了正确的市场:没有在开放的消费类市场拼杀,而是看准中国巨大的行业应用市场,结合自己的优势,找准定位,将技术门槛和行业门槛完美地结合在一起。做细分市场的龙头,做精做深。相信上市后的国民技术明天会更好。   然人无近虑,必有远忧。作为第一家在大陆上市的芯片设计公司,国民技术面临的问题更多地是来自于未来:公司上市后团队的稳定性,员工都成了纸面上的百万富翁后,天天跟着 K 线走的心还能否回到芯片上来,如何实现团队的积极性和找回创业激情,都是亟需管理层思考的问题。在 Nasdaq 上市的几家公司都有过上市后管理层流失,团队解体的痛心案例。纵然国内股市的锁定期比 Nasdaq 要长,但是如何锁住心这是一个问题。心定才能“芯”定。但相信国民技术的管理层会带领国民技术走向更美好的明天。   第七名 中星微 点评:星光依旧灿烂   或许中星微的业绩没有以前那么好看,星光中国芯工程也已经是昨夜星辰。但中星微已经完成了上市后的阵痛,也寻找到更适合自己的产品和市场。中国行业应用的市场巨大,从监控,安全到手机支付等领域,需要的不仅仅是产品的技术实力,而是公司,资金,资源和产品的综合竞争。而这正是拥有强大资源整合能力的中星微的强项。比如在监控领域,中星微已经耕耘多年,对技术和应用的结合已经走在国内公司的前面。相信未来行业应用产品在中星微的业绩中所占的比例会越来越高。   中星微运作多年的要在国内上市的梦想随着国际板的开建,也越来越近,再加上现有的上市和资金平台,利用对国内市场和产业链的了解,完全可以建一个半导体基金,对产业链上的公司进行投资和整合。如是这样,那么中星微未来肯定还是星光依旧灿烂。   第六名 大唐微电子 点评:党中央的政策亚克西   二代身份证市场的萎缩,使 Top10 的常客大唐微电子在排名中已经从上半区(前五名)来到了下半区。能够年年前十大里有交椅,与其国企的身份有很大关系。自然是要先谢国家。   但大唐微电子的技术实力经过多年积累也是不弱,已经成为国内首家向欧美市场出口电信智能卡芯片的企业。并且是全球唯一一家能够同时在芯片级、模块级、卡片级向客户提供全方位产品、服务与解决方案的企业。相信大唐微电子在这个领域多年的耕耘,会将自己的技术发挥在更多的应用,进入更广的市场。也祝愿大唐微电子能够找到新的增长点,争取早日重返上半区。   2009年中国十大芯片设计公司及点评(下)    
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