2010年9月11日

Until now in EECS

1.Introduction
這篇是一些整理,藉著打出來的過程再一次思考一些方向。關於EECS:這篇有精彩的整理http://wh012027.blogspot.com/2010/01/blog-post_31.html
phonchi是走電這一塊,偏數位IC設計。

2.IC
電機人大多從事的工作都是半導體相關中,半導體工業中IC占一大部分,IC生產流程而言大致如下:
IC設計(電子設計自動化(EDA)供應商)-->IC製造&封裝測試(半導體設備供應商)
供應商在產業中扮演重要角色。
  • IC設計供應商:Synopsys,Cadence與Mentor等等。(Synopsys是最大的)
  • 半導體設備供應商:Applied Materials,KLA-Tencor,TEL,Hitachi等。
更進一步細分流程分為:
IC設計-->IC製造(代工)-->IC封裝測試
  • IC設計
    • 國內知名的如聯發科,瑞昱,凌陽等等。
    • 國外如Nvidia,Broadcom等。
  • IC製造:
    • 國內知名的如台積電,聯電等。
    • 國外如SMIC,Chartered,Jazz等。
  • IC封裝測試如日月光,南茂等。
  • 而另外有所謂IDM (Integrated Devicd Manufacturer),是指從設計、製造、封裝測試到銷售自有品牌IC都一手包辦的半導體垂直整合型公司。如Intel( 據說其EDA規模直逼Candence )、TI、Motorola、Micron、Samsung、NEC、Toshiba等就是知名的IDM。
3.EDA
IC設計這一塊,十分仰賴EDA tools幫助設計,EDA裡的前段一般來說是指規格設計、電路設計和硬體描述語言的撰寫和模擬。後段則是指(layout)佈局圖的設計或製作及驗證。
image
(Figure from Chapter 38, Design Automation for Microelectronics, Springer Handbook of Automation )
設計又可分為數位和類比。
  • 數位IC設計流程如下:
    • Verilog 設計出客戶要的IC規格-> 寫好的code進行電路合成-> 合好的數位電路轉成spice code,進行 Pre - Simulation。-> 利用自動佈線軟體進行電路 layout,並且要做DRC、LVS....等等。-> 將 layout 的光罩檔再轉成spice code,進行 Po - Simulations驗證-> 送出光罩檔,等IC。
    • 入門書推薦CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective 。
    • 做數位的要再深入 就要視應用的方向 做不同的調整比如 做通訊IC的 就涉獵通訊理論做生醫的就涉獵醫學相關。
  • 類比IC設計(AIC)部分設計流程:
    • 和數位IC設計流程差不多,Schematic->Layout->Tapout->量測->修正完整個流程再跑一遍直到滿足spec。
    • 類比IC設計大都以MOS元件為。若你是走Power IC Management,那你就會用到BJT。類比IC設計要用的軟體主要有Hspice,再來是Layout軟體,像Laker或是Cadence Virtuoso。
    • 念類比要再深入就跨到元件的部份去了或者有些人會跨到半走資派去 設計類比自動化工具。另外也很多是做混合訊號,即結合數位和類比。Razavi的 Design of Analog CMOS Integrated Circuits是很好的入門教科書。
EDA tools整理:http://www.wretch.cc/blog/VINI/6180458
4.SOC


這邊要再提到另一個領域:軟硬體的整合。IC 一般可分為邏輯 IC (主要是管運算及控制的,又可再分為數位和類比兩種) 及記憶體 IC (DRAM、NAND、NOR...)。一個完整的系統,除了要運算也要有記憶裝置,所以至少要一顆邏輯 IC 及一顆記憶體 IC。有人就提出,把邏輯 IC 和記憶體 IC 的製程整合在一起,一顆 IC 就含蓋整個系統,這就是 SOC (System on a Chip)。事實上SOC是系統設計方式的一種。

5.Reference:
http://www.wretch.cc/blog/VINI/6095527
http://wh012027.blogspot.com/2010/01/blog-post_31.html
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1608032004925

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