[導(dǎo)讀]過去十年，我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展是比較快速的，技術(shù)日新月異，數(shù)字IC從ASIC到SoC的發(fā)展，無論是ASIC或者是帶“核”的SoC，相信它們的設(shè)計(jì)技術(shù)跟流程在這十年里應(yīng)該有所變化。另一方面，經(jīng)過十年的發(fā)展，數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程里面的流程大體相似，但是卻又有點(diǎn)區(qū)別，比如綜合策略，之前有自頂向下，自底向上，然后發(fā)展到ACS（自動(dòng)芯片綜合）技術(shù)。對(duì)于這十年來的變化發(fā)展，行業(yè)人士們有什么用的看法呢？本文整理匯總了多位知乎網(wǎng)友的觀點(diǎn)，一起來聽下他們的解讀。
過去十年，我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展是比較快速的，技術(shù)日新月異，數(shù)字IC從ASIC到SoC的發(fā)展，無論是ASIC或者是帶“核”的SoC，相信它們的設(shè)計(jì)技術(shù)跟流程在這十年里應(yīng)該有所變化。另一方面，經(jīng)過十年的發(fā)展，數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程里面的流程大體相似，但是卻又有點(diǎn)區(qū)別，比如綜合策略，之前有自頂向下，自底向上，然后發(fā)展到ACS（自動(dòng)芯片綜合）技術(shù)。對(duì)于這十年來的變化發(fā)展，行業(yè)人士們有什么用的看法呢？本文整理匯總了多位知乎網(wǎng)友的觀點(diǎn)，一起來聽下他們的解讀。
@馬克：
近十年最大的變化是low power design。十年前，做low power主要是省動(dòng)態(tài)功耗，各種clock gating，不用的模塊不讓它翻轉(zhuǎn)。
而近十年靜態(tài)功耗leakage成了耗電大戶，因此除了之前的各種省動(dòng)態(tài)功耗的方法外，power gating越來越成為主流的lower power處理方法。
早期的power gating多用手工的方法，用腳本往網(wǎng)表里插clamping和level shifter。
而近5，6年 cpf/upf的flow越來越成熟這些手工的工作大部分已經(jīng)由eda tool實(shí)現(xiàn)了。并且upf已經(jīng)能夠直接反標(biāo)到rtl上進(jìn)行前端的仿真，大幅減少了lower power設(shè)計(jì)的工作量。
@Wang Kellen：
我維護(hù)過1997年的ASIC代碼，我來說說幾點(diǎn)比較受沖擊的感受吧。
早期的時(shí)候電路設(shè)計(jì)上是非常走極端的，到處呈現(xiàn)出極簡(jiǎn)主義的特點(diǎn)。例如：
1、在芯片里大規(guī)模使用latch而不是寄存器以節(jié)省面積。
2、在非運(yùn)算功能的組合電路中大量使用偽隨機(jī)數(shù)生成器取代加法器或者減法器，比如典型的counter電路，由于本質(zhì)上我們只關(guān)心counter的計(jì)算周期以及下溢出判斷，而counter是不是從1數(shù)到16其實(shí)無所謂，于是就有了用偽隨機(jī)數(shù)生成器代替counter來計(jì)數(shù)的辦法，只要保證數(shù)字不重復(fù)地?cái)?shù)一圈，數(shù)到0就下溢出即可，電路上只需要N個(gè)寄存器加一個(gè)同或門就夠了，比加法器確實(shí)簡(jiǎn)單很多，只是用起來很折騰，配置初值要查表，比如你希望counter數(shù)個(gè)5，正常counter寫個(gè)4的初值進(jìn)去每時(shí)鐘減1就可以了，而這種偽隨機(jī)數(shù)生成電路你要先查表，看一下數(shù)5次以后變成0的那個(gè)初值應(yīng)該是多少。
3、最不能忍的就是早期電路規(guī)模很小，所以對(duì)于地址空間的壓縮簡(jiǎn)直令人發(fā)指。那時(shí)候系統(tǒng)的地址文檔是讀寫功能分開的，大部分地址的讀含義和寫含義是完全不同的，也就是說地址利用率幾乎是達(dá)到了極致，每個(gè)地址都被用上了，只讀寄存器所在的地址一定也可以寫，只是寫功能分配給了另外一個(gè)只寫寄存器。一般來說，那時(shí)候每個(gè)功能的讀寫特性也是高度壓縮的，如果一個(gè)功能只需要能寫入就可以生效，那么它就一定是不可讀的，幾乎很少有同時(shí)可寫又可讀的功能，當(dāng)時(shí)的軟件是沒辦法把一個(gè)值寫入一個(gè)寄存器地址后又讀出來確認(rèn)是否正確的，因?yàn)槿绻總€(gè)寄存器都可以讀寫的話地址就不夠用啦！地址段的劃分也是粒度特別的小，分給某個(gè)模塊的地址空間基本都是能用完的。
4、在硬件描述語言出現(xiàn)之前，電路是用門搭的，所以很多歷史悠久的產(chǎn)品都曾經(jīng)經(jīng)歷過把電路翻譯成硬件描述語言的過程（甚至有的一開始入錯(cuò)VHDL的坑，等到Verilog出現(xiàn)后又重新翻譯一次），當(dāng)時(shí)的自動(dòng)綜合工具還是新鮮事物，功能也比較弱，主要還是靠工程師對(duì)電路和時(shí)序的準(zhǔn)確把握來確保代碼和綜合結(jié)果的一致性。但是因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期的工程師對(duì)電路的理解還是更加透徹的，所以經(jīng)?？梢砸姷揭恍┓浅Ｒ?guī)的電路被使用奇怪的表達(dá)方式設(shè)計(jì)出來。
@聰大大plus：
我一直在思考。3nm后，制程工藝的方向是什么？是換基質(zhì)嗎？還是繼續(xù)推進(jìn)？
我是比較傾向于硅基止步2nm。甚至2nm還是拖了很久（即3nm停留相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間）
那么對(duì)現(xiàn)在SOC的影響是什么？
制程工藝放緩，那只能在設(shè)計(jì)上下功夫。無論是引入npu，還是早期的ISP。其實(shí)SOC都在增加ASIC。即使是CPU，GPU都可以理解為ASIC。
未來SOC將引入更多的ASIC。
當(dāng)然十年前的ASIC跟現(xiàn)在的有些不同了。現(xiàn)在的ASIC不單單追求定制，半定制。而是要變成可變定制。即FPGA，是英特爾發(fā)力方向。有大佬在b站科普，可以去看。
其實(shí)就是將ASIC的高效，與通用處理器的全能的結(jié)合。
當(dāng)然，F(xiàn)PGA，難做，甚至本身就是方向錯(cuò)誤（有致命缺陷）。
但SOC中，ASIC的集合會(huì)更多，這個(gè)方向不單單是可以肯定，更會(huì)是在做，特別是制程工藝推進(jìn)放緩下。npu就不說了，非常明顯的ASIC特征。后面還會(huì)切割那些功能來做ASIC，我們拭目以待。畢竟CPU，gpu其通行計(jì)算已經(jīng)越來越不劃算了。
這就是十年前后的差異。
@頑猴溜溜：
1，20年前的原始設(shè)計(jì)，往往直接就是網(wǎng)表，壓根就沒有RTL。在工藝遷移時(shí)，直接就是門級(jí)轉(zhuǎn)換。然后跑仿真確定時(shí)序，同時(shí)做ECO修正。
2，因?yàn)樵荚O(shè)計(jì)就是網(wǎng)表，所以會(huì)有很多讓人腦洞大開的底層實(shí)現(xiàn)。比如latch搭建控制寄存器，狀態(tài)機(jī)使用RS觸發(fā)器，關(guān)鍵電路雙沿工作，格雷碼計(jì)數(shù)器，手寫的clock gate，以及大量的行波時(shí)鐘。
3，20年的測(cè)試向量，是根據(jù)電路功能設(shè)計(jì)的，然后截取仿真波形制作pattern。那時(shí)的fault coverage可能70%就很不錯(cuò)了。由于電路規(guī)模很小，實(shí)際的產(chǎn)品合格率還是相當(dāng)高的。有些極端的臺(tái)灣公司，甚至不作測(cè)試，直接按照110%的量出貨。
數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)和20年前相比，最大最根本的變化，在于高級(jí)EDA工具的普遍運(yùn)用，其中最最重要的是Scan。
為什么這幾條后來運(yùn)作不下去了呢？
1A，線延時(shí)所占的比重越來越大，門翻譯在時(shí)序修正上浪費(fèi)大量的時(shí)間。STA可以提高效率。
1B，由于流水線之間的不平衡，門翻譯造成大量的性能損失。RTL Synthesis可以改善。
1C，網(wǎng)表上添加功能很難。RTL可以改善。
2A，Scan技術(shù)的采用，使得latch、RS-FF、雙沿時(shí)鐘被限制使用。
2B，F(xiàn)PGA驗(yàn)證的需求，使得手寫的clock gate、行波時(shí)鐘被限制使用。
2C，芯片越來越便宜，省面積的奇技淫巧被徹底放棄。
3A，設(shè)計(jì)測(cè)試向量，需要大量的仿真時(shí)間；而且pattern的質(zhì)量較差，還浪費(fèi)測(cè)試機(jī)臺(tái)的時(shí)間。Scan可以解決。
3B，芯片越來越大，人工pattern的coverage遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。Scan可以解決。
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LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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驅(qū)動(dòng)電源
在工業(yè)自動(dòng)化蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，工業(yè)電機(jī)作為核心動(dòng)力設(shè)備，其驅(qū)動(dòng)電源的性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中，反電動(dòng)勢(shì)抑制與過流保護(hù)是驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，集成化方案的設(shè)計(jì)成為提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能的關(guān)鍵。
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工業(yè)電機(jī)
驅(qū)動(dòng)電源
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驅(qū)動(dòng)電源
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散熱
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電動(dòng)汽車
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驅(qū)動(dòng)電源
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LED
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LED照明技術(shù)
電磁干擾
驅(qū)動(dòng)電源
開關(guān)電源具有效率高的特性,而且開關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機(jī)重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅(qū)動(dòng)電源
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LED
驅(qū)動(dòng)電源
開關(guān)電源
LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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隧道燈
驅(qū)動(dòng)電源
LED驅(qū)動(dòng)電源在LED照明系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。由于LED具有節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，使得LED照明在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，LED的電流、電壓特性需要特定的驅(qū)動(dòng)電源才能正常工作。本文將介紹常用的LED驅(qū)動(dòng)電...
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LED驅(qū)動(dòng)電源
led照明
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高壓工頻交流
崧盛股份9日發(fā)布投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表，就植物照明發(fā)展趨勢(shì)、行業(yè)壁壘等問題進(jìn)行分享。植物照明未來市場(chǎng)需求廣闊崧盛股份指出，植物照明將會(huì)走向長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。主要原因有三：第一，LED植物照明賦能終端種植更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于LE...
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崧盛股份
驅(qū)動(dòng)電源
在當(dāng)今高度發(fā)展的技術(shù)中，電子產(chǎn)品的升級(jí)越來越快，LED燈技術(shù)也在不斷發(fā)展，這使我們的城市變得豐富多彩。 LED驅(qū)動(dòng)電源將電源轉(zhuǎn)換為特定的電壓和電流，以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。通常情況下：LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流電(即...
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驅(qū)動(dòng)電源
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人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如LED電源。
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驅(qū)動(dòng)電源
低壓直流
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，LED技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的生活帶來各種便利，為我們提供各種各樣生活信息，造福著我們?nèi)祟?。LED驅(qū)動(dòng)電源實(shí)際上是一種電源，但是它是一種特定的電源，用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)射帶有電壓或電流的光。 因此，LE...
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驅(qū)動(dòng)電源
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LED燈作為一種新型節(jié)能和無污染光源，由于其特有的發(fā)光照明特性，在現(xiàn)代照明應(yīng)用中發(fā)揮著革命性的作用。作為 LED 照明產(chǎn)業(yè)鏈中最為核心的部件之一，LED 驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)所存在的可靠性低、成本高等典型問題一直制約著...
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驅(qū)動(dòng)電源
隨著社會(huì)的快速發(fā)展，LED技術(shù)也在飛速發(fā)展，為我們的城市的燈光煥發(fā)光彩，讓我們的生活越來越有趣，那么你知道LED需要LED驅(qū)動(dòng)電源嗎?那么你知道什么是LED驅(qū)動(dòng)電源嗎?
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開關(guān)電源
驅(qū)動(dòng)電源
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