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ASIC设计技术及其发展研究
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2009-12-13
李杰
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ASIC设计技术及其发展研究:对ASIC 设计的工作流程和相关工具软件进行了简要介绍，并概括了ASIC 设计的发展过程和较新趋势，以促进大家对芯片设计领域的认识和了解。
1、引言
（1）ASIC 设计的分类
ASIC 设计主要有全定制（full custom）设计方法和半定制（semi- custom）设计方法。半定制设计又可分为门阵列设计、标准单元设计、可编程逻辑设计等等。全定制方法是完全由设计师根据工艺，以尽可能高的速度和尽可能小的面积以及完全满意的封装、独立地进行芯片设计。这种方法虽然灵活性高，而且可以达到最优的设计性能，但是需要花费大量的时间与人力来进行人工的布局布线，而且一旦需要修改内部设计，将不得不影响到其它部分的布局。所以，它的设计成本相对较高，适合于大批量的ASIC 芯片设计，如存储芯片的设计等等。相比之下，半定制方法是一种基于库元件的约束性设计。约束的主要目的是简化设计、缩短设计周期，并提高芯片的成品率。它更多地利用了EDA 系统来完成布局布线等工作，可以大大地减少设计工程师的工作量，因此它比较适合于小规模设计生产和实验。
与传统的电路设计方法相比，ASIC 设计具有如下优点：①用ASIC 来设计和改造电子产品可以大幅度地减小印刷电路板的面积和接插件，降低装配和调试费用，从而降低产品的综合成本。②提高产品的可靠性。采用ASIC 后，可以大幅度减少焊点和接插件数目，系统的可靠性可以大幅度提高。③提高产品的保密程度和竞争能力，维护设计者IP 权力。④降低电子产品的功耗。由于ASIC 内部电路尺寸很小，互连线短、分布电容小，驱动电路的功耗可以大大降低；另外由于芯片内部受外界干扰很小，可以使用比较低的工作电压以降低功耗。⑤提高电子产品的工作速度。ASIC 芯片内部很短的互连线能大大缩短延迟时间，且芯片内部不易受外界干扰，对提高系统运行速度非常有利。⑥大大减小电子产品的体积重量。
1、引言
（1）ASIC 设计的分类
ASIC 设计主要有全定制（full custom）设计方法和半定制（semi- custom）设计方法。半定制设计又可分为门阵列设计、标准单元设计、可编程逻辑设计等等。全定制方法是完全由设计师根据工艺，以尽可能高的速度和尽可能小的面积以及完全满意的封装、独立地进行芯片设计。这种方法虽然灵活性高，而且可以达到最优的设计性能，但是需要花费大量的时间与人力来进行人工的布局布线，而且一旦需要修改内部设计，将不得不影响到其它部分的布局。所以，它的设计成本相对较高，适合于大批量的ASIC 芯片设计，如存储芯片的设计等等。相比之下，半定制方法是一种基于库元件的约束性设计。约束的主要目的是简化设计、缩短设计周期，并提高芯片的成品率。它更多地利用了EDA 系统来完成布局布线等工作，可以大大地减少设计工程师的工作量，因此它比较适合于小规模设计生产和实验。
与传统的电路设计方法相比，ASIC 设计具有如下优点：①用ASIC 来设计和改造电子产品可以大幅度地减小印刷电路板的面积和接插件，降低装配和调试费用，从而降低产品的综合成本。②提高产品的可靠性。采用ASIC 后，可以大幅度减少焊点和接插件数目，系统的可靠性可以大幅度提高。③提高产品的保密程度和竞争能力，维护设计者IP 权力。④降低电子产品的功耗。由于ASIC 内部电路尺寸很小，互连线短、分布电容小，驱动电路的功耗可以大大降低；另外由于芯片内部受外界干扰很小，可以使用比较低的工作电压以降低功耗。⑤提高电子产品的工作速度。ASIC 芯片内部很短的互连线能大大缩短延迟时间，且芯片内部不易受外界干扰，对提高系统运行速度非常有利。⑥大大减小电子产品的体积重量。
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