hard IP的设计流程

18611016533

硬 IP 的设计流程是从功能定义到物理签核的全链路闭环，核心是产出工艺绑定、可直接流片的物理版图，全程围绕 PPA（性能、功耗、面积）优化展开。
1. 需求与规格定义

• 明确核心功能，比如 DDR 控制器的接口速率、支持容量等关键指标。
• 确定 PPA 目标，比如功耗上限、时序约束（如时钟频率）、面积预算。
• 定义接口标准（如 AXI、AHB）、工艺节点（如 14nm、7nm）和兼容性要求。
  

2. 算法与架构设计

• 对功能进行模块化拆分，比如将 SerDes 拆分为发送端、接收端、时钟恢复模块。
• 完成架构级仿真，验证模块间协作逻辑，确保满足功能和性能需求。
• 确定关键模块的实现方案（如模拟电路部分的拓扑结构）。
  

3. RTL 设计与功能验证

• 用 Verilog/VHDL 编写数字模块的 RTL 代码，模拟模块完成电路设计。
• 开展全场景功能验证，包括仿真（RTL 仿真、门级仿真）、形式化验证，覆盖所有边界案例。
• 修正代码缺陷，确保功能 100% 符合规格要求。
  

4. 综合（逻辑综合）

• 基于目标工艺库，将 RTL 代码转换为门级网表。
• 施加时序约束和物理约束，初步优化面积和功耗。
• 输出符合工艺要求的门级网表，作为物理设计的输入。
  

5. 物理设计（核心环节）

• 布局规划：确定模块位置、电源网络布局，预留接口区域。
• 单元布局：将网表中的逻辑单元（如与非门、触发器）放置到芯片区域，优化连线长度。
• 时钟树综合：设计低 skew（偏差）的时钟分配网络，保障时序稳定性。
• 布线：完成单元间信号连线，满足时序约束，避免信号串扰。
• 全程迭代优化 PPA，解决布线拥堵、时序违规等问题。
  

6. 物理验证与签核

• DRC（设计规则检查）：验证版图符合工艺厂的制造规则（如线宽、间距）。
• LVS（版图与网表一致性检查）：确保物理版图与门级网表功能一致，无短路、开路。
• 时序签核（STA）：最终验证时序是否满足要求，无 Setup/Hold 违规。
• 完成功耗分析、可靠性验证（如 ESD 防护），确保量产良率。
  

7. 交付物整理与工艺签核

• 输出核心交付物：GDSII 版图文件、网表、时序报告、验证报告。
• 提交工艺厂进行最终签核，确认版图可用于掩膜制作。
• 整理用户手册，明确接口使用方法、封装要求等。
  

student321

thanks