华为芯片设计技巧论文
问题是,芯片是什么?为什么中国生产不出这种华为设计的芯片?
芯片是集成电路。什么?你不知道什么是集成电路?我们假设他是一个由很多纵横交错的道路组成的物流运输系统。
芯片是怎么做出来的?目前,芯片的问世需要三个基本步骤:①芯片设计;②制芯;③封装和测试。
为了说明芯片制造并不是一件比较接地气的神秘事情,我们打个比方,如果我们有200万移民需要集中安置,那么我们需要建一个安置区,做芯片和做安置区是一样的。
芯片设计
华为在做的是麒麟芯片的设计。那么如何设计芯片呢?芯片设计过程中存在哪些难点?设计一个芯片就是想清楚要做什么,根据技术要求和法律法规制定芯片规格,然后根据技术规格设计业务和运算逻辑,然后将这些逻辑转换成由各种逻辑门组成的电路原理图,最后确定所有涉及到的电子门的封装形式和放置位置,以及它们的直接连接方式,这就是芯片的三维布局图。这个过程虽然字数少,但是如果没有高效智能的自动辅助设计工具(EDA),无疑会增加芯片设计的难度和周期。敲黑板:在设计高度智能化的时代,EDA工具非常重要!
芯片设计的这个过程与上面提到的设计安置区是一样的。根据需要安置的移民数量和党和政府保障人民福祉的法律法规要求,需要解决衣食住行和医疗问题,规划道路、医院、学校等。并将其转换为安置区的设计图纸。
型芯制造
在制芯阶段,根据设计阶段输出的三维布局,需要像雕塑家在一块木头上雕刻一座城市一样,在晶圆上进行雕刻。晶圆是由单晶硅制成的圆饼(这种圆饼越大越难做)。可以在上面刻很多芯片,然后把这些芯片分开,就完成了芯片的制作过程。目前华为的5nm麒麟芯片需要用5nm的光刻机把那些门电路刻在晶圆上。敲黑板:目前国内还没有能刻出5nm门电路的光刻机!
这种制芯工艺和修路、学校、木雕一样,只是用的刻刀大小不同。挖掘机用来修路,光刻机用来造岩心。
包装和测试
刻好的晶圆切割成裸片后,需要穿上衣服保护。这就是包装,就像一个建成的小区需要围上围栏一样。但是为了让芯片与外围电路进行通信,就需要把芯片的接口电路以引脚的形式引出外衣,就像每个小区都有几个门可以接入一样。
封装后需要测试芯片的功能是否正常。这时候我们就可以根据测试结果稍微调整一下芯片,最后按照不同的验收标准从测试流水线上生产出不同规格的芯片,就像麒麟9000和9000 E一样。
建设社区也是如此。最后,电和水应该由专家连接和检查。检验合格后才能交付给业主。