大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)全過程
介紹了navida公司設(shè)計(jì)圖象處理芯片(GPU)的全過程,本站對(duì)文章中一些專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行了修改和補(bǔ)充,讓大家可以對(duì)大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)的過程,以及FPGA在IC設(shè)計(jì)中的作用,有一個(gè)形象的了解。 前言 人類對(duì)視覺信號(hào)天生的敏感決定了對(duì)圖形處理硬件性能的渴求成了現(xiàn)階段硬件產(chǎn)業(yè)最炙手可熱的話題。 與滿足聽覺的音頻設(shè)備相比,現(xiàn)在的圖形處理技術(shù)水平給圖形處理還留有很大的發(fā)展空間, 這就決定了這個(gè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)充滿了變數(shù),在技術(shù)開發(fā)和市場(chǎng)推廣策略上稍有不慎就會(huì)別別人趕超。 為了應(yīng)付激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng), 設(shè)計(jì)出更高性能的圖形處理芯片已經(jīng)成為各個(gè)廠商保持自身競(jìng)爭(zhēng)力水平最重要的手段。 今天我就來大家做一次特殊的旅行,了解圖形芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的全過程,事實(shí)上現(xiàn)在絕大多數(shù)的芯片設(shè)計(jì)廠商都是依照這個(gè)程序來進(jìn)行新品研發(fā)的。 確定研發(fā)方案和硬件語(yǔ)言描述 與任何一個(gè)靠生產(chǎn)產(chǎn)品謀求發(fā)展的企業(yè)一樣,設(shè)計(jì)推出一款新的 GPU 的第一步理所當(dāng)然的是市場(chǎng)的調(diào)研和產(chǎn)品的開發(fā)規(guī)劃。在這段時(shí)間內(nèi),未來產(chǎn)品的相關(guān)定位,主要占領(lǐng)的市場(chǎng)范圍等話題都被提到桌面上討論,這些問題討論的結(jié)果 最終將決定產(chǎn)品最終的研發(fā)方案的大體內(nèi)容:研發(fā)成本,研發(fā)周期以及開發(fā)過程中需要的資源等等。 接下來就要在研發(fā)方案確定的大方向的技術(shù)上研究從生產(chǎn)工藝,芯片代工等具體的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行商議。在成本的限制范圍內(nèi)決定諸如集成晶體管數(shù)量等物理參數(shù);緊 接著就要在符合生產(chǎn)工藝的芯片代工廠中做出選擇了,決定這個(gè)的因素很多,當(dāng)然第一點(diǎn)是能提供生產(chǎn)芯片要求的工藝水平,比如0.15微米,0.13微米,甚 至90納米,其次是代工廠的產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格因素。當(dāng)然很多時(shí)候芯片在設(shè)計(jì)的時(shí)候就計(jì)劃使用比較超前的工藝,保證選擇的代工廠(即芯片生產(chǎn)的公司比如 TSMC )在芯片設(shè)計(jì)完成開始投片的時(shí)候完成相關(guān)工藝改造是十分重要的,如果你在這一點(diǎn)上面做出錯(cuò)誤的判斷,那對(duì)公司造成的損失是巨大的,因?yàn)閳D形芯片行業(yè)是一個(gè) 最求速度的產(chǎn)業(yè),在生產(chǎn)工藝已經(jīng)決定的情況下,如果要在回過頭來修訂工藝指標(biāo),那進(jìn)行的工作又會(huì)持續(xù)幾個(gè)月,其中的工作量不比重新一塊芯片要少多少! 當(dāng)這一切前期環(huán)節(jié)確定以后,就開始我們這篇文章最主要的部分了,顯示芯片構(gòu)架的設(shè)計(jì)。一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)被組織起來定義GPU 支持的技術(shù)特征并且制定整個(gè)設(shè)計(jì)工作的日程表(比如團(tuán)隊(duì)1在三周內(nèi)完成反鋸齒單元的設(shè)計(jì))。 |