vlsi డిజైన్ సైకిల్ అంటే ఏమిటి అని మీరు అడగవచ్చు. ఈ ప్రక్రియ దశలవారీగా పనిచేసే చిప్ను తయారు చేయడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. చాలా పెద్ద ఎత్తున ఇంటిగ్రేషన్లో, మీరు సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తారు. ఇది మిలియన్ల కొద్దీ ట్రాన్సిస్టర్లను ఒకే చిప్లో ఉంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. చక్రంలో ప్రతి దశ ముఖ్యమైనది. మీరు ఒక దశను దాటవేస్తే, మీకు లోపాలు లేదా పని చేయని చిప్ రావచ్చు. vlsi ఫీల్డ్ చాలా వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది. ప్రపంచ మార్కెట్ విలువైనది 634.85లో USD 2025 బిలియన్లు. ఇది 2034 నాటికి USD 1,055.39 బిలియన్లకు చేరుకోవచ్చు. మీరు సాధారణంగా చక్రంలో ఈ ప్రధాన దశలను అనుసరిస్తారు:
అవసరాల సేకరణ
సిస్టమ్-స్థాయి డిజైన్
RTL డిజైన్
ఫంక్షనల్ ధృవీకరణ
సంశ్లేషణ
స్థలం మరియు మార్గం
భౌతిక ధృవీకరణ
సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీ మీరు ప్రతిరోజూ ఉపయోగించే ఎలక్ట్రానిక్స్పై ప్రభావం చూపుతుంది.
స్పెసిఫికేషన్
vlsi డిజైన్ సైకిల్లో స్పెసిఫికేషన్ దశ మొదటి దశ. ఇక్కడ, చిప్ ఏమి చేయాలో మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. అది ఎంత బాగా పని చేయాలో కూడా మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. ఈ దశ తరువాత మంచి ఎంపికలు చేసుకోవడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. మీరు ఈ దశను బాగా చేస్తే, మీ చిప్ పని చేసే అవకాశం ఉంది. మీరు పెద్ద తప్పులను కూడా నివారించవచ్చు మరియు సమయాన్ని ఆదా చేయవచ్చు.
అవసరాలు
మీరు ఉండాలి స్పష్టమైన అవసరాలు మీరు vlsi చిప్ డిజైన్ను ప్రారంభించే ముందు. ఈ అవసరాలు చిప్ ఏమి చేయాలో తెలియజేస్తాయి. అవి చిప్ ఎంత వేగంగా, ఎంత శక్తితో, ఎంత పెద్దదిగా ఉండాలో కూడా చెబుతాయి. చిప్కు అవసరమైన అన్ని లక్షణాలను మీరు జాబితా చేస్తారు. ఈ వివరాలను రాయడం వల్ల ప్రతి ఒక్కరూ లక్ష్యాలను తెలుసుకోవచ్చు. ఇది డిజైన్ ప్రజలు కోరుకునే దానికి సరిపోతుందని నిర్ధారిస్తుంది.
చిట్కా: అవసరాలను సులభమైన పదాలలో రాయండి. చిన్న వాక్యాలను ఉపయోగించండి. కఠినమైన పదాలను ఉపయోగించకుండా ప్రయత్నించండి.
చాలా జట్లు తమ అవసరాలను నిర్వహించడానికి వివిధ మార్గాలను ఉపయోగిస్తాయి. కొన్ని సాధారణ పద్ధతులతో కూడిన పట్టిక ఇక్కడ ఉంది:
పద్దతి | వివరణ |
|---|---|
సిస్టమ్వెరిలాగ్ | చిప్ పనిచేస్తుందో లేదో తనిఖీ చేయడానికి అనేక సాధనాలు ఉన్నాయి. ఇది ఆబ్జెక్ట్-ఓరియెంటెడ్ ప్రోగ్రామింగ్ మరియు యాదృచ్ఛిక పరీక్షను ఉపయోగిస్తుంది. |
యూనివర్సల్ వెరిఫికేషన్ మెథడాలజీ (UVM) | SystemVerilogని ఉపయోగిస్తుంది. ఇది బృందాలు మళ్ళీ ఉపయోగించగల పరీక్షలను రూపొందించడంలో సహాయపడుతుంది. |
వీహెచ్డీఎల్ | చిప్ డిజైన్లను వ్రాయడానికి మరియు తనిఖీ చేయడానికి చాలా ఉపయోగించారు. ఇది హార్డ్వేర్ను మోడల్ చేయడానికి మరియు పరీక్షించడానికి సహాయపడుతుంది. |
ఇ (స్పెక్మ్యాన్) | చిప్లను తనిఖీ చేయడానికి బలమైన సాధనాలను కలిగి ఉంది. ఇది నియమాలతో యాదృచ్ఛిక పరీక్షను ఉపయోగిస్తుంది. |
సి/సి++ మరియు పైథాన్ | పరీక్షా వ్యవస్థలు మరియు పరీక్షా బెంచీలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. |
సిస్టమ్ లక్ష్యాలు
మీరు సెట్ చేసారు సిస్టమ్ లక్ష్యాలు డిజైన్కు మార్గనిర్దేశం చేయడంలో సహాయపడటానికి. ఈ లక్ష్యాలలో చిప్ ఎంత వేగంగా ఉండాలి అనేది కూడా ఉంటుంది. దాని ధర ఎంత ఉండాలి మరియు ఎంత శక్తిని ఉపయోగించుకోగలదో కూడా వాటిలో ఉంటుంది. చిప్ ఇతర పరికరాలతో ఎలా పని చేస్తుందో మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. భవిష్యత్తులో మార్పుల కోసం కూడా మీరు ప్లాన్ చేసుకుంటారు. లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకోవడం జట్టు ట్రాక్లో ఉండటానికి సహాయపడుతుంది.
vlsi చిప్ డిజైన్లో స్పెసిఫికేషన్ దశ చాలా ముఖ్యమైనది. ఇది మొత్తం ప్రక్రియకు పునాది వేస్తుంది. మంచి స్పెసిఫికేషన్ చిప్ అది చేయాల్సిన పనిని చేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది. ప్రాజెక్ట్ విజయవంతం కావడానికి ఇది కీలకం.
ఆర్కిటెక్చర్
సిస్టమ్ డిజైన్
మీరు ప్రారంభించండి నిర్మాణ దశ మీ చిప్ ఎలా పని చేస్తుందో ప్లాన్ చేయడం ద్వారా. చిప్లోని ప్రతి భాగం ఏమి చేయాలో మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. ఈ భాగాలు ఒకదానితో ఒకటి ఎలా మాట్లాడుకోవాలో కూడా మీరు ఎంచుకుంటారు. ఈ దశ పెద్ద సమస్యను చిన్న, సులభమైన పనులుగా విభజించడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. చిప్ ఏమి చేయాలో మీరు పరిశీలించి, దాని భాగాలను నిర్వహించడానికి ఉత్తమ మార్గాన్ని ఎంచుకుంటారు.
మీరు అనేకం నుండి ఎంచుకోవచ్చు నిర్మాణ శైలులు. ప్రతి శైలికి దాని స్వంత బలాలు ఉన్నాయి. కొన్ని శైలులు మొదటి నుండి చిప్ తయారు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. మరికొన్ని సమయం ఆదా చేయడానికి రెడీమేడ్ భాగాలను ఉపయోగిస్తాయి. కొన్ని సాధారణ శైలులను చూపించే పట్టిక ఇక్కడ ఉంది. మరియు వాటిని ప్రత్యేకంగా చేసేది ఏమిటి:
నిర్మాణ శైలి | వివరణ |
|---|---|
పూర్తి-అనుకూల డిజైన్ | మీరు మొత్తం చిప్ను మొదటి నుండి నిర్మిస్తారు. ఇది మీకు ఉత్తమ వేగం మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని ఇస్తుంది, కానీ దీనికి చాలా సమయం మరియు నైపుణ్యం అవసరం. |
సెమీ-కస్టమ్ డిజైన్ | మీరు కొన్ని రెడీమేడ్ భాగాలు మరియు కొన్ని కస్టమ్ భాగాలను ఉపయోగిస్తారు. ఇది సమయాన్ని ఆదా చేస్తుంది మరియు ఇప్పటికీ మంచి ఫలితాలను ఇస్తుంది. |
ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ పరికరాలు (PLD) | మీరు చిప్ తయారు చేసిన తర్వాత దాని పనితీరుని మార్చుకోవచ్చు. ఆలోచనలను త్వరగా పరీక్షించడానికి ఇది చాలా బాగుంది. |
సిస్టమ్-ఆన్-చిప్ (SoC) డిజైన్ | మీరు ఒక చిప్లో అనేక భాగాలను ఉంచుతారు. ఇది చిప్ను చిన్నదిగా మరియు వేగంగా చేస్తుంది. మీరు దీన్ని ఫోన్లు మరియు స్మార్ట్ పరికరాల్లో చూస్తారు. |
ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ డిజైన్ | మీరు ఇప్పటికే పరీక్షించబడిన మరియు ఉపయోగించడానికి సిద్ధంగా ఉన్న భాగాలను ఉపయోగిస్తారు. ఇది త్వరగా మరియు అనేక ఉత్పత్తులకు బాగా పనిచేస్తుంది. |
చిట్కా: మీ ప్రాజెక్ట్ అవసరాలకు సరిపోయే నిర్మాణాన్ని ఎంచుకోండి. వేగం, శక్తి మరియు మీకు ఎంత సమయం ఉందో ఆలోచించండి.
మీరు ఏ ఆర్కిటెక్చర్ ఎంచుకుంటారనేది మీ చిప్ ఎంత శక్తిని ఉపయోగిస్తుందో మరియు అది ఎంత వేగంగా పనిచేస్తుందో ప్రభావితం చేస్తుంది. శక్తిని ఆదా చేయడానికి మరియు వేగాన్ని పెంచడానికి మీరు ప్రత్యేక ఉపాయాలను ఉపయోగించవచ్చు. మీరు దీన్ని చేయగల కొన్ని మార్గాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:
టెక్నిక్ | వివరణ |
|---|---|
తక్కువ-శక్తి భాగాలను ఉపయోగించండి | తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించే భాగాలను ఎంచుకోండి. మీ చిప్ బ్యాటరీలతో నడుస్తుంటే ఇది సహాయపడుతుంది. |
పవర్ గేటింగ్ | మీకు అవసరం లేనప్పుడు చిప్ భాగాలను ఆపివేయండి. |
డైనమిక్ వోల్టేజ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ స్కేలింగ్ (DVFS) | చిప్ ఏమి చేస్తుందో దాని ఆధారంగా దాని వేగం మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని మార్చండి. |
డ్యూటీ సైక్లింగ్ | మీకు అవసరమైనప్పుడు మాత్రమే సర్క్యూట్లను ఆన్ చేయండి. |
సిగ్నల్ స్విచింగ్ను కనిష్టీకరించండి | శక్తిని ఆదా చేయడానికి సిగ్నల్స్ మారే సమయాన్ని తగ్గించండి. |
లోడ్ కెపాసిటెన్స్ను ఆప్టిమైజ్ చేయండి | తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించడానికి అవుట్పుట్లపై లోడ్ తగ్గించండి. |
మల్టీ-థ్రెషోల్డ్ CMOS (MTCMOS) | కీలకమైన ప్రాంతాల్లో విద్యుత్తును ఆదా చేయడానికి వివిధ రకాల స్విచ్లను ఉపయోగించండి. |
పవర్-అవేర్ సింథసిస్ | మీరు చిప్ను నిర్మించేటప్పుడు శక్తిని ఆదా చేయడంపై దృష్టి పెట్టడానికి మీ సాధనాలను సెట్ చేయండి. |
RTL వద్ద క్లాక్ గేటింగ్ | వృధా అయ్యే శక్తిని తగ్గించడానికి గడియారాన్ని ఉపయోగించని భాగాలలో ఆపండి. |
శరీర పక్షపాతం | వోల్టేజ్లను లీక్లను తగ్గించి విద్యుత్తును ఆదా చేయండి. |
క్రమానుగత శక్తి డొమైన్లు | శక్తిని బాగా నియంత్రించడానికి చిప్ను జోన్లుగా విభజించండి. |
FinFET టెక్నాలజీ వినియోగం | తక్కువ లీక్ అయ్యే మరియు తక్కువ శక్తితో బాగా పనిచేసే ప్రత్యేక ట్రాన్సిస్టర్లను ఉపయోగించండి. |
బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
మీ చిప్ ఎలా పనిచేస్తుందో చూపించడానికి మీరు ఒక బ్లాక్ రేఖాచిత్రాన్ని గీస్తారు. ఈ రేఖాచిత్రం చిప్ యొక్క ప్రతి భాగాన్ని చూపించడానికి సాధారణ ఆకృతులను ఉపయోగిస్తుంది. డేటా ఎలా కదులుతుందో చూపించడానికి మీరు ఈ ఆకృతులను పంక్తులతో అనుసంధానిస్తారు. మంచి బ్లాక్ రేఖాచిత్రం ప్రతి ఒక్కరూ చిప్ యొక్క ప్రణాళికను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.
మీరు బ్లాక్ రేఖాచిత్రం చేసినప్పుడు, మీరు ఇలా చేయాలి:
చిప్ యొక్క అన్ని ప్రధాన భాగాలను చూపించు.
డేటా ప్రవాహానికి స్పష్టమైన రేఖలను గీయండి.
ప్రతి బ్లాక్ను దాని పనితో లేబుల్ చేయండి.
రేఖాచిత్రాన్ని సరళంగా మరియు చదవడానికి సులభంగా ఉంచండి.
స్పష్టమైన బ్లాక్ డయాగ్రామ్ సమస్యలను ముందుగానే గుర్తించడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. మీరు నిర్మించడం ప్రారంభించే ముందు మీ బృందం చిప్ గురించి మాట్లాడటానికి మరియు మార్పులు చేయడానికి కూడా ఇది సహాయపడుతుంది.
RTL డిజైన్
rtl డిజైన్ దశ అంటే మీరు మీ ఆలోచనలను మీ చిప్ ఎలా పనిచేస్తుందో వివరించే కోడ్గా మారుస్తారు. ఈ కోడ్ను వ్రాయడానికి మీరు వెరిలాగ్ లేదా VHDL వంటి భాషను ఉపయోగిస్తారు. డేటా ఎలా కదులుతుంది మరియు చిప్లోని ప్రతి భాగం ఎలా ప్రవర్తిస్తుందనే దానిపై మీరు దృష్టి పెడతారు. ఈ దశ ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే ఇది మీ చిప్ ఎలా పనిచేస్తుందనే నియమాలను నిర్దేశిస్తుంది.
RTL కోడింగ్
ప్రతి బ్లాక్ ఏమి చేస్తుందో చూపించే కోడ్ రాయడం ద్వారా మీరు rtl డిజైన్ను ప్రారంభిస్తారు. మీరు ఇంకా భౌతిక లేఅవుట్ గురించి చింతించరు. మీరు లాజిక్ను మరియు సిగ్నల్స్ ఎలా ప్రవహిస్తాయో వివరిస్తారు. చిప్ ఇన్పుట్లకు ఎలా స్పందించాలో చూపించడానికి మీరు సాధారణ స్టేట్మెంట్లను ఉపయోగిస్తారు. ప్రతి భాగం ప్రణాళిక ప్రకారం కలిసి పనిచేస్తుందని మీరు నిర్ధారించుకుంటారు.
చిట్కా: స్పష్టమైన మరియు సరళమైన కోడ్ను వ్రాయండి. గమ్మత్తైన భాగాలను వివరించడానికి వ్యాఖ్యలను ఉపయోగించండి. ఇది మీకు మరియు మీ బృందానికి డిజైన్ను తర్వాత అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.
rtl డిజైన్ సమయంలో మీరు అనేక సవాళ్లను ఎదుర్కొంటారు. ఇక్కడ అత్యంత సాధారణమైన వాటిని చూపించే పట్టిక ఉంది:
ఛాలెంజ్ | వివరణ |
|---|---|
డిజైన్ సంక్లిష్టత | మీరు పెద్ద డిజైన్లను నిర్వహించాలి. ఎక్కువ భాగాలు అంటే తప్పులు జరిగే అవకాశాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి మరియు ఎక్కువ పని సమయం ఉంటుంది. |
డిజైన్ ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడం | మీరు చిప్ ఏమి చేయాలనుకుంటున్నారో దానికి మీ కోడ్ సరిపోతుందో లేదో మీరు తనిఖీ చేయాలి. |
విద్యుత్ వినియోగాన్ని నిర్వహించడం | చిప్ బాగా పనిచేస్తూనే శక్తిని ఆదా చేసే మార్గాలను మీరు వెతుకుతారు. |
మీరు ఈ సవాళ్లకు శ్రద్ధ వహించాలి. మీరు అలా చేయకపోతే, మీరు ఎర్రర్లతో లేదా అధిక శక్తిని ఉపయోగించే చిప్తో ముగుస్తుంది.
ఫంక్షనల్ ధృవీకరణ
మీరు rtl కోడింగ్ పూర్తి చేసిన తర్వాత, మీరు డిజైన్ వెరిఫికేషన్కు వెళతారు. మీ కోడ్ ఊహించిన విధంగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి మీరు పరీక్షిస్తారు. మీరు టెస్ట్బెంచ్లు మరియు సిమ్యులేషన్ సాధనాలను ఉపయోగిస్తారు. మీరు చిప్ను నిర్మించే ముందు తప్పులను కనుగొనడానికి rtl డిజైన్లోని ప్రతి భాగాన్ని తనిఖీ చేస్తారు.
చిప్ సరిగ్గా స్పందిస్తుందో లేదో చూడటానికి మీరు చాలా పరీక్షలు నిర్వహిస్తారు. మీరు బగ్ల కోసం వెతికి వాటిని ముందుగానే పరిష్కరిస్తారు. డిజైన్ వెరిఫికేషన్ తర్వాత ఖరీదైన లోపాలను నివారించడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. మీ RTL డిజైన్ మీ లక్ష్యాలకు సరిపోతుందని మీరు నమ్మకంగా భావించే వరకు మీరు ఈ ప్రక్రియను పునరావృతం చేస్తారు.
గమనిక: మంచి డిజైన్ ధృవీకరణ సమయం మరియు డబ్బు ఆదా చేస్తుంది. సమస్యలు పెద్ద సమస్యలుగా మారకముందే మీరు వాటిని పట్టుకుంటారు.
నమ్మకమైన చిప్ను తయారు చేయడంలో rtl డిజైన్ కీలకమైన దశ అని మీరు గుర్తుంచుకోవాలి. జాగ్రత్తగా కోడింగ్ మరియు బలమైన డిజైన్ ధృవీకరణ మీకు బాగా పనిచేసే మరియు మీ అవసరాలను తీర్చే చిప్ను నిర్మించడంలో సహాయపడతాయి.
VLSI డిజైన్ ఫ్లో అవలోకనం
మీరు vlsi డిజైన్ సైకిల్ గురించి నేర్చుకోవడం ప్రారంభించినప్పుడు, మీరు దానిని చూస్తారు vlsi డిజైన్ ఫ్లో ఒక ఆలోచన నుండి పనిచేసే చిప్కు స్పష్టమైన మార్గాన్ని మీకు అందిస్తుంది. ఈ ప్రవాహం మీరు తప్పులను నివారించడంలో సహాయపడుతుంది మరియు మీ చిప్ డిజైన్ ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
vlsi డిజైన్ ప్రవాహంలో దశలు
మీరు vlsi డిజైన్ ఫ్లోలో కొన్ని దశలను అనుసరిస్తారు. ప్రతి దశ చివరిదానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఫ్లోలో మీరు చూసే సాధారణ క్రమం ఇక్కడ ఉంది:
భావన మరియు వివరణ
ఆర్కిటెక్చరల్ డిజైన్
లాజిక్ డిజైన్
RTL సంశ్లేషణ
నెట్లిస్ట్ మరియు ఫ్లోర్ప్లానింగ్
ప్లేస్మెంట్ మరియు రూటింగ్
భౌతిక ధృవీకరణ
సమయ విశ్లేషణ
సంగ్రహణ మరియు అనుకరణ
టేప్అవుట్
కీలక కార్యకలాపాలు
ప్రవాహంలోని ప్రతి దశకు ఒక ప్రత్యేక పని ఉందని మీరు గమనించవచ్చు. vlsi డిజైన్ ప్రవాహం స్పష్టమైన ప్రణాళికతో ప్రారంభమై నిజమైన చిప్తో ముగుస్తుంది. మీరు ప్రతి దశలోనూ మీ పనిని తనిఖీ చేస్తారు. ఇది సమస్యలను ముందుగానే కనుగొనడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. అవి పెరగకముందే మీరు వాటిని పరిష్కరించవచ్చు. ఈ ప్రవాహంలో స్పెసిఫికేషన్, డిజైన్ ఎంట్రీ, సింథసిస్, వెరిఫికేషన్, లేఅవుట్ మరియు ఫ్యాబ్రికేషన్ వంటి దశలు ఉంటాయి. ప్రతి ఒక్కటి మీ చిప్ డిజైన్ సరిగ్గా ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. ఈ జాగ్రత్తగా చేసే చక్రం లోపాలను తక్కువగా మరియు నాణ్యతను ఎక్కువగా ఉంచుతుంది.
ప్రతి VLSI ప్రాజెక్ట్కు ఫ్లో మీ గైడ్ అని మీరు చూస్తారు. ఫ్లోను అనుసరించడం ద్వారా, మీరు మీ చిప్ డిజైన్ను బలంగా మరియు నమ్మదగినదిగా చేస్తారు. ప్రతి విజయవంతమైన VLSI చిప్కు ఫ్లో వెన్నెముక.
లాజిక్ సంశ్లేషణ
RTL నుండి గేట్స్ వరకు
మీ ఆలోచనలను నిజమైన హార్డ్వేర్గా మార్చడంలో లాజిక్ సంశ్లేషణ ఒక కీలక దశ. ఈ దశలో, మీరు మీ RTL కోడ్ను తీసుకొని దానిని లాజిక్ గేట్లుగా మారుస్తారు. ఈ పని చేయడానికి మీరు ప్రత్యేక సాధనాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ సాధనాలు మీ RTL కోడ్ను చదివి, చిప్పై నిర్మించగల గేట్ల నెట్వర్క్ను సృష్టిస్తాయి.
లాజిక్ సంశ్లేషణలో మీరు మూడు ప్రధాన దశలను చూస్తారు:
అనువాదం: ఈ సాధనం మీ RTL కోడ్ను బూలియన్ సమీకరణాలను ఉపయోగించే రూపంలోకి మారుస్తుంది. ఈ దశ చిప్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడి ఉండదు.
ఆప్టిమైజేషన్: ఈ సాధనం బూలియన్ సమీకరణాలను సులభతరం చేస్తుంది. దీన్ని చేయడానికి ఇది ఉత్పత్తుల మొత్తం వంటి పద్ధతులను ఉపయోగిస్తుంది.
టెక్నాలజీ మ్యాపింగ్: ఈ సాధనం లైబ్రరీ నుండి ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన సమీకరణాలను నిజమైన గేట్లకు సరిపోల్చుతుంది. ఇది మీ డిజైన్ అవసరాలకు సరిపోయే గేట్లను ఎంచుకుంటుంది.
చిట్కా: మీరు సంశ్లేషణను ప్రారంభించే ముందు ఎల్లప్పుడూ మీ RTL కోడ్లో లోపాలను తనిఖీ చేయండి. క్లీన్ కోడ్ మీకు మెరుగైన ఫలితాలను పొందడంలో సహాయపడుతుంది.
సర్వోత్తమీకరణం
మీ అవసరాలకు తగిన చిప్ను పొందడానికి ఆప్టిమైజేషన్ మీకు సహాయపడుతుంది. మీ చిప్ చిన్నదిగా, వేగంగా మరియు తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించాలని మీరు కోరుకుంటారు. ప్రక్రియ సమయంలో తెలివైన ఎంపికలు చేయడం ద్వారా లాజిక్ సింథసిస్ సాధనాలు ఈ లక్ష్యాలను చేరుకోవడానికి మీకు సహాయపడతాయి.
ఆప్టిమైజేషన్ మీ చిప్ను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో చూపించే పట్టిక ఇక్కడ ఉంది:
కారక | VLSI చిప్లపై ప్రభావం |
|---|---|
ఏరియా ఆప్టిమైజేషన్ | భౌతిక పాదముద్రను తగ్గిస్తుంది, వేఫర్పై ఎక్కువ చిప్లను అనుమతిస్తుంది, ఇది అధిక దిగుబడికి మరియు తక్కువ ఖర్చులకు దారితీస్తుంది. |
స్పీడ్ ఆప్టిమైజేషన్ | వేగవంతమైన నెట్వర్క్లు తరచుగా ఎక్కువ ప్రాంత వినియోగానికి దారితీస్తాయి, వేగం మరియు వైశాల్యం మధ్య రాజీ పడటం అవసరం. |
శక్తి వినియోగం | పెద్ద గేట్లు కెపాసిటెన్స్ను పెంచుతాయి, ఇది మారేటప్పుడు అధిక శక్తి వినియోగానికి దారితీస్తుంది. |
మీరు వైశాల్యం, వేగం మరియు శక్తి వినియోగాన్ని సమతుల్యం చేసుకోవాలి. మీరు మీ చిప్ను వేగవంతం చేస్తే, అది పెద్దదిగా మారి ఎక్కువ శక్తిని ఉపయోగించవచ్చు. మీరు దానిని చిన్నదిగా చేస్తే, అది నెమ్మదిగా పనిచేయవచ్చు. మంచి లాజిక్ సంశ్లేషణ మీకు ఉత్తమ సమతుల్యతను కనుగొనడంలో సహాయపడుతుంది.
ఏరియా ఆప్టిమైజేషన్ వేఫర్పై మరిన్ని చిప్లను అమర్చడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఇది ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది మరియు మరిన్ని ఫీచర్లను జోడించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
స్పీడ్ ఆప్టిమైజేషన్ మీ చిప్ వేగంగా పని చేస్తుంది, కానీ ఇది ఎక్కువ స్థలం మరియు శక్తిని ఉపయోగించుకోగలదు.
పనితీరు దెబ్బతినకుండా కొత్త ఫంక్షన్లను జోడించడానికి స్థలాన్ని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించడం ముఖ్యం.
మీరు ప్రతి vlsi ప్రాజెక్ట్లో లాజిక్ సింథసిస్ను ఉపయోగిస్తారు. ఇది మీ డిజైన్ను రూపొందిస్తుంది మరియు వాస్తవ ప్రపంచంలో బాగా పనిచేసే చిప్లను నిర్మించడంలో మీకు సహాయపడుతుంది.
భౌతిక డిజైన్
మా భౌతిక రూపకల్పన దశ మీ చిప్ యొక్క లాజిక్ను నిజమైన లేఅవుట్గా మార్చే ప్రదేశం ఇది. చిప్లోని ప్రతి భాగం ఎక్కడికి వెళుతుందో మరియు వైర్లు వాటిని ఎలా కనెక్ట్ చేస్తాయో మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. ఈ దశ vlsi భౌతిక రూపకల్పనలో ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే ఇది మీ చిప్ ఎంత బాగా పనిచేస్తుందో మరియు సమస్యలు లేకుండా తయారు చేయగలదా అని రూపొందిస్తుంది.
ఫ్లోర్ ప్లానింగ్
మీరు భౌతిక రూపకల్పన దశను ఫ్లోర్ప్లానింగ్తో ప్రారంభిస్తారు. ఇక్కడ, మీరు చిప్ను బ్లాక్లుగా విభజించి, ప్రతి బ్లాక్కు దాని స్వంత స్థలాన్ని ఇస్తారు. ప్రతి బ్లాక్ ఎంత పెద్దదిగా ఉండాలి మరియు దానిని ఎక్కడ ఉంచాలి అనే దాని గురించి మీరు ఆలోచిస్తారు. మంచి ఫ్లోర్ప్లానింగ్ రద్దీగా ఉండే ప్రాంతాలను నివారించడానికి మరియు సిగ్నల్లు త్వరగా ప్రయాణించేలా చూసుకోవడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. మీరు విద్యుత్ మరియు క్లాక్ లైన్ల కోసం స్థలాన్ని కూడా ప్లాన్ చేస్తారు. ఈ దశ మిగిలిన vlsi భౌతిక రూపకల్పన ప్రక్రియకు నిర్మాణాన్ని సెట్ చేస్తుంది.
ఈ దశలో ఫ్లోర్ ప్లానింగ్ మరియు ఇతర పనులకు అనేక సాధనాలు మీకు సహాయపడతాయి. అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన కొన్ని సాధనాలు:
సారాంశం IC కంపైలర్ II: వేగవంతమైన ప్రదేశం మరియు మార్గం, శక్తి-అవేర్ డిజైన్.
మెంటర్ గ్రాఫిక్స్ క్యాలిబర్: నియమాలను తనిఖీ చేస్తుంది మరియు స్కీమాటిక్కు లేఅవుట్ను సరిపోల్చుతుంది.
ANSYS RedHawk: శక్తి మరియు విశ్వసనీయతను తనిఖీ చేస్తుంది.
టానర్ టూల్స్: అనలాగ్ మరియు మిశ్రమ-సిగ్నల్ లేఅవుట్కు మంచిది.
అవంతి హెర్క్యులస్: సిగ్నల్ మరియు విద్యుత్ సమగ్రతను తనిఖీ చేస్తుంది.
ఓపెన్రోడ్: భౌతిక రూపకల్పన కోసం ఓపెన్ సోర్స్ సాధనం.
KLATencor L-ఎడిట్: కస్టమ్ IC లేఅవుట్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
చిట్కా: మీ ప్రాజెక్ట్ అవసరాలకు మరియు మీ బృందం నైపుణ్యాలకు సరిపోయే సాధనాన్ని ఎంచుకోండి.
ప్లేస్మెంట్ & రూటింగ్
ఫ్లోర్ప్లానింగ్ తర్వాత, మీరు ప్లేస్మెంట్ మరియు రూటింగ్కు వెళతారు. మీరు ప్రతి సెల్ లేదా బ్లాక్ను దాని స్థానంలో ఉంచుతారు. సంబంధిత బ్లాక్లను దగ్గరగా ఉంచాలనుకుంటున్నారు. ఇది సిగ్నల్లు వేగంగా కదలడానికి సహాయపడుతుంది మరియు శక్తిని ఆదా చేస్తుంది. చిప్ చాలా వేడిగా ఉండకుండా కూడా మీరు నిర్ధారించుకుంటారు.
తరువాత, మీరు వైర్లను రూట్ చేస్తారు. బ్లాక్ల మధ్య సిగ్నల్స్ ప్రయాణించడానికి మీరు మార్గాలను గీస్తారు. మీరు వేగాన్ని సమతుల్యం చేస్తారు మరియు రద్దీగా ఉండే మార్గాలను నివారించవచ్చు. మీ లేఅవుట్ చిప్స్ తయారీ నియమాలను పాటిస్తుందో లేదో కూడా మీరు తనిఖీ చేస్తారు. ఈ దశలు మీ చిప్ బాగా పనిచేయడానికి మరియు తయారీని సులభతరం చేయడానికి సహాయపడతాయి.
భౌతిక రూపకల్పన దశలో మీరు ఈ ప్రధాన దశలను అనుసరిస్తారు:
చిప్ను విభజించి ఫ్లోర్ప్లాన్ చేయండి.
సెల్స్ మరియు బ్లాక్స్ ఉంచండి.
గడియారపు చెట్టును నిర్మించండి.
వైర్లను రూట్ చేయండి.
నియమాలు మరియు తయారీ సామర్థ్యాన్ని తనిఖీ చేయండి.
శక్తిని ఆప్టిమైజ్ చేయండి.
మీరు భౌతిక రూపకల్పన దశను పూర్తి చేసినప్పుడు, తయారీకి సిద్ధంగా ఉన్న లేఅవుట్ మీకు ఉంటుంది. ఈ దశ ప్రతి vlsi ప్రాజెక్ట్ కి కీ.
టెస్టబిలిటీ కోసం డిజైన్
మీరు vlsi చిప్పై పనిచేసేటప్పుడు, దానిని సులభంగా పరీక్షించగలరని నిర్ధారించుకోవాలి. పరీక్షా సామర్థ్యం కోసం డిజైన్ మీకు సమస్యలను ముందుగానే కనుగొనడంలో సహాయపడుతుంది మరియు చిప్ కస్టమర్లకు చేరే ముందు వాటిని పరిష్కరించండి. మీరు మీ చిప్కు ప్రత్యేక లక్షణాలను జోడిస్తారు, తద్వారా ప్రతిదీ ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేస్తుందో లేదో మీరు తనిఖీ చేయవచ్చు. ఈ లక్షణాలు పరీక్షను వేగవంతం చేస్తాయి మరియు ఉత్పత్తి సమయంలో డబ్బు ఆదా చేయడంలో మీకు సహాయపడతాయి.
పరీక్ష లక్షణాలు
మీ చిప్లో పరీక్షా సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి మీరు అనేక పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతులు లోపాలను గుర్తించడంలో మరియు మీ చిప్ బాగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడంలో మీకు సహాయపడతాయి.
పరీక్షల సమయంలో మీ చిప్లోని ఫ్లిప్-ఫ్లాప్లను నియంత్రించడానికి మరియు తనిఖీ చేయడానికి స్కాన్ డిజైన్ మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
బౌండరీ స్కాన్ ప్రోబ్లను ఉపయోగించకుండా బోర్డులోని చిప్ల మధ్య కనెక్షన్లను పరీక్షించడంలో మీకు సహాయపడుతుంది.
అంతర్నిర్మిత స్వీయ-పరీక్ష (BIST) చిప్ లోపల పరీక్ష హార్డ్వేర్ను జోడిస్తుంది, తద్వారా అది తనను తాను పరీక్షించుకోగలదు.
మెమరీ BIST (MBIST) మీ చిప్ లోపల మెమరీ బ్లాక్లను తనిఖీ చేస్తుంది.
ATPG (ఆటోమేటిక్ టెస్ట్ ప్యాటర్న్ జనరేషన్) తయారీ తర్వాత లోపాలను కనుగొనడంలో మీకు సహాయపడే నమూనాలను సృష్టిస్తుంది.
ఈ లక్షణాలు పరీక్ష కవరేజీని పెంచుతాయి మరియు పరీక్షకు అవసరమైన సమయాన్ని తగ్గిస్తాయి. మీరు త్వరగా లోపాలను కనుగొనవచ్చు మరియు కస్టమర్లకు చెడు చిప్లను పంపకుండా నివారించవచ్చు.
చిట్కా: పరీక్ష ఫీచర్లను ముందుగానే జోడించండి మీ డిజైన్ ప్రక్రియలో. ఇది పరీక్షను సులభతరం చేస్తుంది మరియు ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది.
ఈ పద్ధతులను ఉపయోగించినప్పుడు మీరు అనేక ప్రయోజనాలను చూస్తారు. పరీక్షా సామర్థ్యం కోసం డిజైన్ మీ చిప్కు ఎలా సహాయపడుతుందో క్రింద ఉన్న పట్టిక చూపిస్తుంది:
బెనిఫిట్ | వివరణ |
|---|---|
ఫాల్ట్ డిటెక్షన్ | |
తయారీ దిగుబడి మెరుగుదల | మీరు ఉత్పత్తి సమయంలో సమస్యలను పరిష్కరిస్తారు మరియు మరిన్ని మంచి చిప్లను పొందుతారు. |
విశ్వసనీయత | మీ చిప్ చాలా కాలం పాటు బాగా పనిచేస్తుందని మీరు నిర్ధారించుకుంటారు. |
మీరు సంక్లిష్టమైన చిప్లను వేగంగా మరియు మరింత ఖచ్చితంగా పరీక్షించవచ్చు. మీరు ఊహించిన విధంగా పనిచేసే అధిక-నాణ్యత చిప్లను అందిస్తారు.
స్కాన్ చైన్లు
vlsi చిప్లను పరీక్షించడంలో స్కాన్ చైన్లు పెద్ద పాత్ర పోషిస్తాయి. మీరు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్లను ఒక చైన్లో కనెక్ట్ చేస్తారు, తద్వారా మీరు పరీక్షల సమయంలో వాటి విలువలను సెట్ చేయవచ్చు మరియు చదవవచ్చు. ఈ సెటప్ మీ చిప్ లోపలి భాగాన్ని విడదీయకుండా తనిఖీ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
లాజిక్ బ్లాక్లలో లోపాలను కనుగొనడానికి మీరు స్కాన్ చైన్లను ఉపయోగిస్తారు. మీరు ప్రతి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ను నియంత్రిస్తారు మరియు మీ చిప్ ద్వారా సిగ్నల్లు ఎలా కదులుతాయో చూస్తారు. సాధారణ పరీక్షలు తప్పిపోయే సమస్యలను గుర్తించడంలో ఈ పద్ధతి మీకు సహాయపడుతుంది.
స్కాన్ చైన్లను జోడించడం ద్వారా, మీరు మీ చిప్ను పరీక్షించడం సులభతరం చేస్తారు మరియు మరింత నమ్మదగినవారు అవుతారు. మీ చిప్ ఉత్పత్తులలోకి వెళ్లిన తర్వాత ఖరీదైన వైఫల్యాల ప్రమాదాన్ని కూడా మీరు తగ్గిస్తారు.
గమనిక: మీరు మీ స్కాన్ చైన్లను బాగా ప్లాన్ చేసుకుంటే, మీరు సమయాన్ని ఆదా చేసుకోవచ్చు మరియు మీ చిప్ నాణ్యతను మెరుగుపరచవచ్చు.
పరీక్షా సామర్థ్యం కోసం డిజైన్ను ముందుగానే సమగ్రపరచడం వల్ల పరీక్ష సమయం తగ్గుతుంది. మరియు ఖరీదైన తప్పులను నివారించండి. మీరు ఎక్కువ కాలం ఉండే మరియు మెరుగ్గా పనిచేసే చిప్లను నిర్మిస్తారు.
సమయ విశ్లేషణ
మీ చిప్ సరైన వేగంతో పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి టైమింగ్ విశ్లేషణ మీకు సహాయపడుతుంది. సిగ్నల్స్ మీ చిప్ ద్వారా తగినంత వేగంగా కదులుతున్నాయో లేదో తనిఖీ చేయడానికి మీరు ఈ దశను ఉపయోగిస్తారు. మీరు టైమింగ్ విశ్లేషణను దాటవేస్తే, మీ చిప్ ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేయకపోవచ్చు. vlsi లో, మీరు మీ డిజైన్ను పూర్తి చేసే ముందు టైమింగ్ విశ్లేషణ చాలా ముఖ్యమైన తనిఖీలలో ఒకటి.
స్టాటిక్ టైమింగ్
మీరు వాడుతారు స్టాటిక్ టైమింగ్ విశ్లేషణ (STA) పరీక్షా నమూనాలను అమలు చేయకుండా మీ చిప్ యొక్క సమయాన్ని తనిఖీ చేయడానికి. STA మీ సర్క్యూట్లోని ప్రతి మార్గాన్ని పరిశీలిస్తుంది మరియు సిగ్నల్లు సమయానికి వస్తాయో లేదో తనిఖీ చేస్తుంది. ఈ పద్ధతి మీకు సమస్యలను ముందుగానే కనుగొనడంలో సహాయపడుతుంది. మీరు ఇన్పుట్ వెక్టర్లను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు, కాబట్టి మీరు సాధ్యమయ్యే అన్ని మార్గాలను త్వరగా తనిఖీ చేయవచ్చు.
కొన్ని ఇక్కడ ఉన్నాయి సాధారణ సమయ విశ్లేషణ పద్ధతులు మీరు వీటిని ఉపయోగించవచ్చు:
స్టాటిక్ టైమింగ్ అనాలిసిస్ (STA)
డైనమిక్ టైమింగ్ అనాలిసిస్ (DTA)
స్టాటిస్టికల్ స్టాటిక్ టైమింగ్ అనాలిసిస్ (SSTA)
సైన్-ఆఫ్ టైమింగ్ విశ్లేషణ
మల్టీ-కార్నర్ మరియు మల్టీ-మోడ్ (MCMM) విశ్లేషణ
ఆన్-చిప్ వేరియేషన్ (OCV) విశ్లేషణ
సమయ ఉల్లంఘనలను నివారించడంలో STA పెద్ద పాత్ర పోషిస్తుంది. సరైన సమయంలో సిగ్నల్స్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్లు మరియు రిజిస్టర్లను చేరుకోవాలని మీరు కోరుకుంటారు. సిగ్నల్స్ చాలా ఆలస్యంగా లేదా చాలా త్వరగా వస్తే, మీ చిప్ విఫలం కావచ్చు. 80% కంటే ఎక్కువ డిజైన్ వైఫల్యాలు సిలికాన్లో సమయ ఉల్లంఘనల వల్ల జరుగుతుంది. ఈ ఖరీదైన తప్పులను నివారించడానికి STA మీకు సహాయపడుతుంది.
గమనిక: స్టాటిక్ టైమింగ్ విశ్లేషణ మీ చిప్ యొక్క గరిష్ట వేగాన్ని తనిఖీ చేస్తుంది మరియు అన్ని సిగ్నల్స్ సమయానికి అందేలా చూసుకుంటుంది. పనిచేసే చిప్కు ఈ దశ చాలా ముఖ్యమైనది.
సమయ మూసివేత
టైమింగ్ క్లోజర్ అనేది మీ చిప్లోని అన్ని టైమింగ్ సమస్యలను పరిష్కరించే ప్రక్రియ. ప్రతి సిగ్నల్ దాని టైమింగ్ లక్ష్యాన్ని చేరుకోవాలని మీరు కోరుకుంటారు. మీరు మీ డిజైన్ను మార్చాల్సి రావచ్చు, బ్లాక్లను తరలించాల్సి రావచ్చు లేదా వైర్ పొడవులను సర్దుబాటు చేయాల్సి రావచ్చు. టైమింగ్ క్లోజర్కు చాలా శ్రమ పడుతుంది, కానీ పనిచేసే చిప్కు ఇది కీలకం.
టైమింగ్ క్లోజర్ చేరుకోవడానికి మీరు ఈ దశలను అనుసరించండి:
STA నుండి సమయ నివేదికలను విశ్లేషించండి.
సమయానికి విఫలమయ్యే మార్గాలను కనుగొనండి.
ఈ మార్గాలను సరిచేయడానికి మీ డిజైన్ను మార్చండి.
మీరు సమస్యలను పరిష్కరించారో లేదో తనిఖీ చేయడానికి మళ్ళీ STA ని అమలు చేయండి.
మీరు టైమింగ్ క్లోజర్ చేరుకునే వరకు పునరావృతం చేయండి.
టైమింగ్ క్లోజర్కు సహాయపడటానికి మీరు ప్రత్యేక సాధనాలను ఉపయోగించవచ్చు. ఈ సాధనాలు ఏ మార్గాలకు పని అవసరమో మీకు చూపుతాయి. మీరు మీ డిజైన్ను మార్చవచ్చు మరియు ఫలితాలను త్వరగా చూడవచ్చు. టైమింగ్ క్లోజర్ మీ చిప్ మీకు కావలసిన వేగంతో పనిచేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
చిట్కా: క్లోజర్ టైమింగ్పై ముందుగానే పని ప్రారంభించండి. పరిష్కరించడం సమయ సమస్యలు చివరికి చాలా కష్టంగా ఉంటుంది.
మీ vlsi డిజైన్ను పూర్తి చేయడానికి ముందు మీకు టైమింగ్ క్లోజర్ అవసరం. ఈ దశ మీ చిప్ నిజ జీవితంలో పనిచేస్తుందనే విశ్వాసాన్ని ఇస్తుంది.
భౌతిక ధృవీకరణ
భౌతిక ధృవీకరణ తనిఖీలు మీ చిప్ లేఅవుట్ తయారు చేయడానికి సిద్ధంగా ఉంటే. మీ చిప్ పనిచేస్తుందని మరియు ఫౌండ్రీ నియమాలన్నింటినీ అనుసరిస్తుందని మీరు నిర్ధారించుకోవాలి. ఈ దశ చిప్ తయారు చేసే ముందు తప్పులను కనుగొనడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. మీ లేఅవుట్ సురక్షితంగా మరియు సరిగ్గా ఉందో లేదో చూడటానికి మీరు వేర్వేరు తనిఖీలను ఉపయోగిస్తారు.
భౌతిక ధృవీకరణలో ప్రధాన దశలను జాబితా చేసే పట్టిక ఇక్కడ ఉంది. మరియు వారు ఏమి చేస్తారు:
ధృవీకరణ దశ | పర్పస్ |
|---|---|
డిజైన్ రూల్ చెక్ (DRC) | లేఅవుట్ అనుసరిస్తుందో లేదో తనిఖీ చేస్తుంది వెడల్పు కోసం ఫౌండ్రీ నియమాలు మరియు అంతరం. |
లేఅవుట్ vs స్కీమాటిక్ (LVS) | లేఅవుట్ సర్క్యూట్ ప్లాన్ లేదా స్కీమాటిక్తో సరిపోలుతుందని నిర్ధారించుకుంటుంది. |
విద్యుత్ నియమాల తనిఖీ (ERC) | వైర్లు లేకపోవడం లేదా చాలా కెపాసిటెన్స్ వంటి విద్యుత్ సమస్యలను కనుగొంటుంది. |
DRC
మీరు DRC అని పిలువబడే డిజైన్ రూల్ చెక్తో ప్రారంభించండి. ఈ చెక్ మీ చిప్ లేఅవుట్ను పరిశీలించి, దానిని ఫౌండ్రీ నియమాలతో పోలుస్తుంది. ఈ నియమాలు వైర్లు ఎంత వెడల్పుగా ఉండాలి మరియు అవి ఎంత దూరంలో ఉండాలో చెబుతాయి. మీరు ఈ నియమాలను ఉల్లంఘిస్తే, మీ చిప్ పనిచేయకపోవచ్చు లేదా తయారు చేయడం కష్టం కావచ్చు.
DRC భౌతిక ధృవీకరణలో భాగం.. చాలా దగ్గరగా ఉన్న వైర్లు లేదా చాలా చిన్న ఆకారాలు వంటి సమస్యలను కనుగొనడంలో ఇది మీకు సహాయపడుతుంది. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడం వలన మీ చిప్ నిర్మించడం సులభం అవుతుంది మరియు మరింత నమ్మదగినదిగా ఉంటుంది.
ప్రాసెస్ | ఫోకస్ | పర్పస్ |
|---|---|---|
DRC | భౌతిక ధృవీకరణ | డిజైన్ నియమాలను పాటించడం ద్వారా చిప్ను తయారు చేయవచ్చని నిర్ధారించుకుంటుంది. |
చిట్కా: మీ లేఅవుట్ను పూర్తి చేసే ముందు ఎల్లప్పుడూ DRCని అమలు చేయండి. ఈ దశ సమయం మరియు డబ్బును ఆదా చేస్తుంది.
ఎల్విఎస్
DRC తర్వాత, మీరు లేఅవుట్ vs స్కీమాటిక్ లేదా LVS చేస్తారు. ఈ తనిఖీ మీ లేఅవుట్ మీ సర్క్యూట్ ప్లాన్కు సరిపోలుతుందని నిర్ధారిస్తుంది. మీ లేఅవుట్లోని ప్రతి వైర్ మరియు భాగం మీ స్కీమాటిక్కు సరిపోలాలని మీరు కోరుకుంటారు.
LVS అనేది ఎలక్ట్రికల్ వెరిఫికేషన్ గురించి. మీరు అనుకున్న విధంగా మీ చిప్ పనిచేస్తుందో లేదో ఇది తనిఖీ చేస్తుంది. LVS ఏదైనా తప్పును కనుగొంటే, మీరు ముందుకు సాగే ముందు దాన్ని సరిచేయాలి.
ప్రాసెస్ | ఫోకస్ | పర్పస్ |
|---|---|---|
ఎల్విఎస్ | విద్యుత్ ధృవీకరణ | సరైన పని కోసం లేఅవుట్ స్కీమాటిక్తో సరిపోలుతుందని నిర్ధారించుకుంటుంది. |
భౌతిక ధృవీకరణ అనేది vlsi ప్రక్రియలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. మీరు DRC మరియు LVS లను ఉపయోగించినప్పుడు, మీ డిజైన్ సరిగ్గా ఉందని మరియు తదుపరి దశకు సిద్ధంగా ఉందని మీరు నిర్ధారించుకుంటారు.
ఫాబ్రికేషన్
మీరు vlsi డిజైన్ సైకిల్లో టేప్అవుట్ను పూర్తి చేసిన తర్వాత, మీరు ప్రారంభించండి తయారీ. ఈ దశ మీ చిప్ డిజైన్ను నిజమైనదిగా చేస్తుంది. మీ ఆలోచనలు సిలికాన్ చిప్లుగా మారుతాయి. ఈ చిప్లు ఫోన్లు, కంప్యూటర్లు మరియు ఇతర పరికరాల్లోకి వెళ్తాయి.
పొర ప్రాసెసింగ్
వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ చిప్స్ తయారు చేయడంలో మొదటి భాగం. మీరు వేఫర్ అని పిలువబడే సన్నని సిలికాన్ ముక్కను ఉపయోగిస్తారు. దానిపై పొరలు మరియు సర్క్యూట్లను నిర్మించడానికి మీరు అనేక దశలను అనుసరిస్తారు. ప్రతి దశ మీ చిప్కు ముఖ్యమైనదాన్ని జోడిస్తుంది.
ఇక్కడ ప్రధాన వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ దశలు ఉన్నాయి:
ఉపరితల శుభ్రపరచడం
దుమ్ము వదిలించుకోవడానికి మీరు వేఫర్ను శుభ్రం చేస్తారు.ప్రారంభ ఆక్సీకరణ
మీరు పొరపై సన్నని ఆక్సైడ్ పొరను పెంచుతారు.CVD నిక్షేపణ
మీరు ప్రత్యేక వాయువుతో వేఫర్పై కొత్త పదార్థాలను ఉంచారు.కోటింగ్ ఫోటోరెసిస్ట్
మీరు వేఫర్ను కాంతికి ప్రతిస్పందించే పదార్థంతో కప్పుతారు.మెటలైజేషన్ మరియు ఇంటర్ కనెక్షన్
చిప్ భాగాలను అనుసంధానించడానికి మీరు లోహాన్ని జోడిస్తారు.కెమికల్ మెకానికల్ పాలిషింగ్ (CMP)
మీరు వేఫర్ను చదునుగా మరియు మృదువుగా చేయడానికి పాలిష్ చేస్తారు.తుది పరీక్ష మరియు ప్యాకేజింగ్
మీరు చిప్ని పరీక్షించి, దాని ప్యాకేజీకి సిద్ధంగా ఉంచండి.
సంక్లిష్టమైన చిప్లను తయారు చేయడానికి మీరు కొన్ని దశలను పునరావృతం చేయవచ్చు. ప్రతి దశ మీ ప్రణాళికకు సరిపోయే చిప్ను నిర్మించడంలో మీకు సహాయపడుతుంది.
చిట్కా: వేఫర్ను జాగ్రత్తగా ప్రాసెస్ చేయడం వల్ల లోపాలను ఆపవచ్చు మరియు మంచి చిప్స్ను తయారు చేయవచ్చు.
ఫౌండ్రీ స్టెప్స్
వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ తర్వాత, మీరు మీ చిప్ను టేప్అవుట్ కోసం ఫౌండ్రీకి పంపుతారు. ప్రతి ఫౌండ్రీ చిప్లను తయారు చేయడానికి దాని స్వంత మార్గాలను ఉపయోగిస్తుంది. వారికి విభిన్న వ్యాపార శైలులు, సాంకేతికత మరియు పరిశోధన లక్ష్యాలు ఉన్నాయి.
అగ్ర తయారీదారులు ఏమి చేస్తారో చూపించే పట్టిక ఇక్కడ ఉంది.:
తయారీదారు | వ్యాపార నమూనా | ప్రాసెస్ నోడ్ ఫోకస్ | R&D ఫోకస్ |
|---|---|---|---|
TSMC | ప్యూర్-ప్లే ఫౌండ్రీ | చిన్న ప్రాసెస్ నోడ్లు | ప్రాసెస్ నోడ్లను మెరుగుపరచడం మరియు దిగుబడిని మెరుగుపరచడం |
ఇంటెల్ | నిలువు ఏకీకరణ | సాంకేతిక ఆధిక్యాన్ని తిరిగి పొందడం | కొత్త ప్యాకేజింగ్, AI చిప్స్, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ |
శామ్సంగ్ | ఫౌండ్రీ మరియు మెమరీ చిప్ | అధునాతన నోడ్లు | మెమరీ మరియు లాజిక్ చిప్లలో కొత్త ఆలోచనలు |
మీ అవసరాలకు సరిపోయే ఫౌండ్రీని మీరు ఎంచుకుంటారు. కొన్ని ఫౌండ్రీలు చిన్నవిగా మరియు వేగవంతమైన చిప్లను తయారు చేస్తాయి. మరికొన్ని కొత్త ప్యాకేజింగ్ లేదా ప్రత్యేక లక్షణాలపై పనిచేస్తాయి. మీ టేప్అవుట్ దశ ఫౌండ్రీ ఏది ఉత్తమంగా చేస్తుందనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
vlsi డిజైన్ సైకిల్లో ఫ్యాబ్రికేషన్ చాలా ముఖ్యమైన భాగం. టేప్ అవుట్ తర్వాత మంచి చిప్స్ పొందడానికి మీరు ప్రతి దశను అనుసరించాలి.
పరీక్ష & ప్యాకేజింగ్
ఎలక్ట్రికల్ టెస్టింగ్
ఫ్యాక్టరీ నుండి బయలుదేరే ముందు మీరు ప్రతి చిప్ను తనిఖీ చేయాలి. ఎలక్ట్రికల్ టెస్టింగ్ మీ చిప్ ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది. ఈ దశ చిప్ తయారీలో సమస్యలను కనుగొనడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. చిప్లను పరీక్షించడానికి మీరు వివిధ మార్గాలను ఉపయోగిస్తారు. కొన్ని సాధారణ మార్గాలు:
తప్పు నమూనా తయారీ
ఆటోమేటిక్ టెస్ట్ ప్యాటర్న్ జనరేషన్ (ATPG)
బౌండరీ స్కాన్ టెస్టింగ్ (JTAG)
క్రియాత్మక పరీక్ష
పారామెట్రిక్ పరీక్ష
మీరు చిప్ను రూపొందించేటప్పుడు ప్రత్యేక లక్షణాలను జోడించడానికి DFT మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ లక్షణాలు పరీక్షను సులభతరం చేస్తాయి. అంతర్నిర్మిత స్వీయ-పరీక్ష (BIST) చిప్ను స్వయంగా పరీక్షించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. దీని కోసం మీకు అదనపు సాధనాలు అవసరం లేదు. ATPG లోపాలను వేగంగా కనుగొనడానికి పరీక్ష నమూనాలను చేస్తుంది. ఈ పద్ధతులు మీకు డబ్బు మరియు సమయాన్ని ఆదా చేయడంలో సహాయపడతాయి. కస్టమర్లు చిప్ పొందే ముందు మీరు సమస్యలను పరిష్కరించవచ్చు. మంచి పరీక్ష అంటే పనిచేసే చిప్లు మాత్రమే వినియోగదారులకు వెళ్తాయి. ఇది ప్రజలను సంతోషంగా ఉంచుతుంది.
చిట్కా: విద్యుత్ పరీక్ష మీకు లోపాలను ముందుగానే కనుగొనడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది మీ vlsi చిప్ బాగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
ప్యాకేజింగ్ పద్ధతులు
పరీక్షించిన తర్వాత, మీరు మీ చిప్ను రక్షించి కనెక్ట్ చేయాలి. ప్యాకేజింగ్ మీ కోసం ఈ పనిని చేస్తుంది. మీరు చిప్ను ప్యాకేజీ చేసే విధానం అది ఎంత బాగా పనిచేస్తుందో ప్రభావితం చేస్తుంది. అది ఎంతకాలం ఉంటుందో కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. మీరు వేడి, శక్తి మరియు సంకేతాల గురించి ఆలోచించాలి.
ప్యాకేజింగ్లో ఇంటర్కనెక్ట్ టెక్నాలజీ ముఖ్యమైనది. సూక్ష్మ గడ్డలు, త్రూ-సిలికాన్ వియాస్ (TSVలు), మరియు రీడిస్ట్రిబ్యూషన్ లేయర్లు (RDLలు) చిప్ను కనెక్ట్ చేయడంలో సహాయపడతాయి. మైక్రో-బంప్లు చిప్-టు-సబ్స్ట్రేట్ లింక్లకు మంచివి. కానీ వాటికి వేడి మరియు వణుకు సమస్యలు ఉండవచ్చు. ఎలక్ట్రోమైగ్రేషన్ మరియు థర్మల్ మైగ్రేషన్ విశ్వసనీయతను దెబ్బతీస్తాయి.
TSVలు చిప్లో సిగ్నల్స్ మరియు వేడిని పైకి క్రిందికి కదలడానికి అనుమతిస్తాయి. ఇది చిప్ బాగా పనిచేయడానికి సహాయపడుతుంది. కానీ చిప్ వేడిగా లేదా చల్లగా ఉన్నప్పుడు వేర్వేరు పదార్థాలు పగుళ్లు లేదా విరిగిపోవచ్చు.
ప్యాకేజింగ్ను మెరుగ్గా చేయడానికి, మీరు వేడి, విద్యుత్ మరియు శక్తిని అధ్యయనం చేయాలి. అధిక సాంద్రత కలిగిన ఇంటర్కనెక్ట్లు మరియు అధునాతన థర్మల్ మెటీరియల్స్ వంటి కొత్త పదార్థాలను ఉపయోగించడం వల్ల వేడిని నియంత్రించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది చిప్ను ఎక్కువసేపు ఉండేలా చేస్తుంది. చిప్స్ వేగంగా మరియు చిన్నగా మారుతున్నందున, మంచి ప్యాకేజింగ్ డిజైన్ మరింత ముఖ్యమైనది.
మీరు దానిని చూడవచ్చు పరీక్ష మరియు ప్యాకేజింగ్ రెండూ ముఖ్యమైనవి. అవి మీ చిప్ బాగా పనిచేయడానికి మరియు ఎక్కువ కాలం ఉండటానికి సహాయపడతాయి.
సిలికాన్ ధ్రువీకరణ
మీరు చిప్ తయారు చేయడం పూర్తి చేసిన తర్వాత, అది ప్రణాళిక ప్రకారం పనిచేస్తుందో లేదో మీరు తనిఖీ చేయాలి. ఈ దశను సిలికాన్ ధ్రువీకరణ అంటారు. మీ చిప్ అసలు డిజైన్కు సరిపోలుతుందని మరియు నిజ జీవితంలో బాగా పనిచేస్తుందని మీరు నిర్ధారించుకోవాలి.
ఫాబ్రికేషన్ తర్వాత తనిఖీలు
తయారీ తర్వాత, మీరు ఫ్యాక్టరీ నుండి వచ్చే మొదటి చిప్లను పరీక్షిస్తారు. ఈ చిప్లను ప్రోటోటైప్లు అంటారు. మీరు వాటిని ప్రత్యేక బోర్డులపై ఉంచి అనేక పరీక్షలను నిర్వహిస్తారు. మునుపటి తనిఖీల సమయంలో కనిపించని సమస్యల కోసం మీరు చూస్తారు. కొన్నిసార్లు, బగ్లు మొదటి రౌండ్ పరీక్ష నుండి తప్పించుకుంటాయి. ఇప్పుడు, చిప్ నిజమైన సిస్టమ్ వేగంతో నడుస్తుంది కాబట్టి మీరు వాటిని కనుగొనవచ్చు.
సిలికాన్ ధ్రువీకరణ కోసం మీరు ఒక ప్రామాణిక ప్రక్రియను అనుసరిస్తారు:
ప్రీ-సిలికాన్ వెరిఫికేషన్ మీ చిప్ తయారు చేయడానికి ముందు దాన్ని పరీక్షించడానికి సాఫ్ట్వేర్ను ఉపయోగిస్తుంది. మీరు సిమ్యులేటర్లో పరీక్ష కేసులను అమలు చేస్తారు. ఈ దశ మీ RTL కోడ్ స్పెసిఫికేషన్కు సరిపోతుందో లేదో తనిఖీ చేస్తుంది.
మీరు నిజమైన చిప్ పొందిన తర్వాత పోస్ట్-సిలికాన్ వాలిడేషన్ ప్రారంభమవుతుంది. మీరు హార్డ్వేర్పై చిప్ను పరీక్షిస్తారు. ఇది నిజ సమయంలో మరియు వాస్తవ పరిస్థితులలో ఎలా పనిచేస్తుందో మీరు చూస్తారు.
గమనిక: చిప్ పూర్తి వేగంతో లేదా నిజమైన వాతావరణంలో నడుస్తున్నప్పుడు మాత్రమే కనిపించే సమస్యలను కనుగొనడంలో పోస్ట్-సిలికాన్ ధ్రువీకరణ మీకు సహాయపడుతుంది.
తుది ఉత్పత్తి
మీరు అన్ని తనిఖీలను పూర్తి చేసిన తర్వాత, మీ చిప్ మార్కెట్కు సిద్ధంగా ఉందో లేదో మీకు తెలుస్తుంది. చిప్ ఎలా పనిచేస్తుందో, ఎంత శక్తిని ఉపయోగిస్తుందో మరియు అది మీ అన్ని లక్ష్యాలను చేరుకుంటుందో లేదో మీరు చూస్తారు. మీరు సమస్యలను కనుగొంటే, మరిన్ని చిప్లను తయారు చేసే ముందు వాటిని పరిష్కరించవచ్చు.
ప్రీ-సిలికాన్ మరియు పోస్ట్-సిలికాన్ దశల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని చూపించడానికి ఇక్కడ ఒక సాధారణ పట్టిక ఉంది:
దశ | అది జరిగినప్పుడు | మీరు దేనిపై పరీక్షిస్తారు | పరీక్ష వేగం |
|---|---|---|---|
ప్రీ-సిలికాన్ వెరిఫికేషన్ | కల్పనకు ముందు | సాఫ్ట్వేర్ సిమ్యులేటర్ | నిజమైన సిస్టమ్ వేగం కాదు |
పోస్ట్-సిలికాన్ ధ్రువీకరణ | తయారీ తర్వాత | నిజమైన హార్డ్వేర్ | నిజమైన సిస్టమ్ వేగం |
మీరు అనుకున్న విధంగా మీ vlsi చిప్ పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి మీకు సిలికాన్ ధ్రువీకరణ అవసరం. ఈ దశ మీ డిజైన్ వాస్తవ ప్రపంచంలో విజయవంతమవుతుందని మీకు విశ్వాసాన్ని ఇస్తుంది.
ప్రతి దశను అనుసరించడం ద్వారా మీరు vlsi చిప్ డిజైన్ను మరింత నమ్మదగినదిగా చేస్తారు. ఈ విధంగా, మీరు తప్పులను నివారించవచ్చు మరియు మీ పనిని స్థిరంగా ఉంచుకోవచ్చు. vlsi డిజైన్ ఫ్లో తెలుసుకోవడం వేగం, పరిమాణం మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడంలో మీకు సహాయపడుతుంది. కొత్త విషయాలు వంటివి AI-ఆధారిత ఆటోమేషన్ మరియు 3D ఇంటిగ్రేషన్ vlsi భవిష్యత్తును మారుస్తున్నాయి. మీరు మీ ఉద్యోగంలో ఎదగాలనుకుంటే, కొత్త నైపుణ్యాలను నేర్చుకోండి, సర్టిఫికెట్లు పొందండి, మరియు నిపుణులతో మాట్లాడండి. ఈ చక్రం మీకు మెరుగైన చిప్లను నిర్మించడానికి మరియు సాంకేతికతలో ముందుండటానికి సహాయపడుతుంది.
ట్రెండ్ | సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీపై ప్రభావం |
|---|---|
AI-ఆధారిత డిజైన్ ఆటోమేషన్ | చిప్ డిజైన్లను వేగవంతం మరియు సులభతరం చేస్తుంది |
పవర్ ఆప్టిమైజేషన్ వ్యూహాలు | చిన్న పరికరాలు మెరుగ్గా పనిచేయడానికి సహాయపడుతుంది |
3D ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నిక్లు | మెరుగైన వేగం మరియు ఉష్ణ నియంత్రణను అందిస్తుంది |
భద్రతకు ప్రాధాన్యత ఇచ్చే విధానాలు | హ్యాకర్ల నుండి చిప్లను సురక్షితంగా ఉంచుతుంది |
అధునాతన అనుకరణ సాధనాలు | డిజైన్లను వేగంగా మరియు మరింత ఖచ్చితంగా తనిఖీ చేస్తుంది |
మీకు తెలిసిన వాటిని తనిఖీ చేసి బలహీనమైన ప్రదేశాలను పరిష్కరించండి.
ప్రత్యేక తరగతులు తీసుకోండి.
క్షేత్రంలోని ప్రజలను కలవండి మరియు మాట్లాడండి.
తరచూ అడిగే ప్రశ్నలు (FAQ)
vlsi డిజైన్ సైకిల్ అంటే ఏమిటి?
మీరు దశలవారీగా చిప్ను సృష్టించడానికి vlsi డిజైన్ సైకిల్ను అనుసరిస్తారు. ఈ సైకిల్ మీ చిప్ను ప్లాన్ చేయడానికి, నిర్మించడానికి మరియు పరీక్షించడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. ప్రతి దశ మీ చిప్ బాగా పనిచేస్తుందని మరియు మీ అవసరాలను తీరుస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
ఎలక్ట్రానిక్స్లో vlsi ఎందుకు ముఖ్యమైనది?
మీరు ఒక చిప్లో లక్షలాది చిన్న భాగాలను అమర్చడానికి vlsiని ఉపయోగిస్తారు. ఇది పరికరాలను చిన్నగా, వేగంగా మరియు తెలివిగా చేస్తుంది. ఫోన్లు, కంప్యూటర్లు మరియు కార్లు అన్నీ బాగా పనిచేయడానికి vlsi చిప్లను ఉపయోగిస్తాయి.
మీరు డిజైన్ ప్రాజెక్ట్ను ఎలా ప్రారంభించాలి?
మీ చిప్ ఏమి చేయాలని మీరు కోరుకుంటున్నారో వ్రాసుకోవడం ద్వారా మీరు ప్రారంభిస్తారు. మీరు స్పష్టమైన లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకుంటారు మరియు లక్షణాలను జాబితా చేస్తారు. ఇది మీకు మరియు మీ బృందానికి దృష్టి కేంద్రీకరించడానికి మరియు తప్పులను నివారించడానికి సహాయపడుతుంది.
vlsi డిజైన్ కు ఏ సాధనాలు సహాయపడతాయి?
మీరు వాడుతారు గీయడానికి ప్రత్యేక సాఫ్ట్వేర్, మీ చిప్ను పరీక్షించండి మరియు తనిఖీ చేయండి. సినాప్సిస్, మెంటర్ గ్రాఫిక్స్ మరియు కాడెన్స్ వంటి సాధనాలు మీ చిప్ను తయారు చేయడానికి ముందు దాన్ని రూపొందించడానికి, అనుకరించడానికి మరియు ధృవీకరించడానికి మీకు సహాయపడతాయి.
చిప్ తయారు చేసిన తర్వాత మీరు తప్పులను సరిదిద్దగలరా?
పరీక్ష సమయంలో మీరు కొన్ని తప్పులను కనుగొని సరిదిద్దవచ్చు. మీరు పెద్ద సమస్యలను కనుగొంటే, మీరు మీ డిజైన్ను మార్చి కొత్త చిప్ను తయారు చేయాల్సి రావచ్చు. జాగ్రత్తగా ప్రణాళిక వేసుకోవడం మీకు సహాయపడుతుంది ఖరీదైన తప్పులను నివారించండి.
