第80章 加速衝刺 - “啟明二號”劍指 tape-out
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時間飛逝,轉眼已是初春。香江褪去了冬季的濕冷,空氣中開始彌漫著溫暖潮濕的氣息,預示著又一個充滿生機與活力的季節即將到來。對於啟明芯電子科技有限公司而言,這個春天注定是忙碌而關鍵的。“啟明二號”phoenix)soc項目,經過近六個月的全力衝刺,終於駛入了設計流程的最後一段航程——全芯片集成、最終驗證與tapeout流片)決策階段。
整個“啟明二號”項目組的氣氛,緊張得如同即將發射升空的火箭。工程師們臉上寫滿了疲憊,眼中卻閃爍著興奮與期待的光芒。他們知道,自己日夜奮戰的成果,即將迎來最終的“大考”。
位於啟明芯總部的後端設計與驗證中心,幾乎變成了24小時不夜城。明亮的燈光下,一排排高性能工作站不知疲倦地運行著各種複雜的仿真和驗證程序。工程師們三三兩兩地聚集在屏幕前,緊盯著滾動的日誌信息,或者在白板上激烈地討論著某個棘手的技術細節。咖啡杯和方便麵桶隨處可見,空氣中彌漫著咖啡因和代碼混合的味道。
全芯片集成,是將之前分別設計和驗證的各個功能模塊ip),如ar內核、dsp、usb控製器、音頻dec、存儲控製器、電源管理單元等等,按照頂層設計連接在一起,形成一個完整的soc芯片的過程。這絕非簡單的“拚積木”,模塊之間的接口匹配、時鍾同步、信號完整性、電源噪聲耦合等問題,在集成的過程中會集中爆發出來,任何一個微小的疏忽都可能導致整個芯片無法正常工作。
“usb和dsp之間的數據通路好像有阻塞!仿真波形顯示有幾個周期的數據丟失了!”負責頂層驗證的小王,盯著邏輯分析儀的波形,眉頭緊鎖地喊道。
“我看看!”負責usb模塊的工程師和負責dsp模塊的工程師立刻湊了過來,一起分析問題。“是不是總線仲裁邏輯有問題?”“或者是da控製器的配置出錯了?”
“查一下rt代碼,看接口協議握手部分有沒有bug!”
另一邊,負責模擬電路驗證的老王和顧維鈞,則在仔細檢查音頻dec集成到頂層後的性能指標。
“集成後的信噪比下降了將近3db!”老王看著頻譜分析儀的結果,臉色有些難看,“肯定是數字部分的高頻噪聲通過電源或者襯底耦合過來了!”
顧維鈞表情凝重,用示波器探針仔細測量著模擬電源和地線的噪聲。“看來我們之前做的隔離措施還不夠。需要在版圖上增加更多的保護環guard ring),並且把模擬和數字的電源域徹底分開,甚至可能需要獨立的電源引腳poer pin)。”他迅速判斷道,並在版圖中標記出需要修改的位置。
自從上次在usb模塊上小試牛刀成功後,“盤古”p&r引擎在“啟明二號”項目中得到了更廣泛的應用。雖然它在處理全芯片級別的複雜設計時,穩定性和功能完整性上還不如商業工具,但在一些特定的、時序要求極為苛刻的關鍵模塊或路徑優化上,它往往能展現出驚人的效果。李誌遠的eda團隊也與後端團隊形成了緊密的合作關係,根據後端工程師在使用中反饋的問題和需求,快速迭代優化“盤古”引擎。這種“研”“用”結合的模式,不僅加速了“啟明二號”的設計進程,也讓“盤古”在實戰中得到了快速的成長。
張偉點點頭,熟練地啟動了“盤古”引擎,針對那條頑固的關鍵路徑,進行了一次局部優化。半個小時後,新的時序報告出來了——違例消失了!時序裕量變成了正的0.05納秒!
“搞定!”張偉興奮地喊了一聲,引來了周圍同事羨慕的目光。自研eda工具帶來的效率提升,已經開始讓這些一線工程師們切身體會到了甜頭。
除了設計本身的挑戰,最終的物理驗證環節更是不能有絲毫馬虎。drc設計規則檢查)要確保版圖符合代工廠他們最終選擇了台積電的0.35微米os工藝)的所有物理製造規則,哪怕是一個細微的線條寬度或間距錯誤,都可能導致芯片無法生產。vs版圖與原理圖一致性檢查)則要確保最終生成的物理版圖,與最初設計的電路原理圖在電氣連接上完全一致,否則芯片的功能就會出錯。這些驗證工作需要消耗海量的計算資源,運行時間通常以天計算。
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時間一天天過去,距離項目啟動時定下的六個月tapeout目標越來越近。團隊的壓力也越來越大。林軒幾乎每天都會到研發中心來,了解最新的進展,幫助解決關鍵的技術難題,給大家加油打氣。趙晴鳶也多次代表管理層前來慰問,送來了咖啡、夜宵和鼓勵。
終於,在距離目標日期還有三天的時候,最後一個關鍵的驗證節點——全芯片vs檢查——順利通過!
“過了!vs過了!”負責物理驗證的工程師一聲呐喊,瞬間點燃了整個辦公室!
所有人都歡呼起來,擊掌相慶,擁抱在一起。連續數周甚至數月緊繃的神經,在這一刻終於得到了釋放。這意味著,“啟明二號”的設計,在經曆了無數挑戰和艱辛之後,終於在技術層麵上,達到了可以送去製造的狀態!
陳家俊激動地向林軒匯報了這個消息。
林軒也長長地舒了一口氣,臉上露出了欣慰的笑容。但他很快冷靜下來,問道:“所有的簽核signoff)檢查清單都確認了嗎?時序、功耗、drc、vs、天線效應antenna effect)……所有報告都最終複核無誤?”
“是的,林生!”陳家俊肯定地回答,“我和各個模塊的負責人以及驗證團隊,逐項進行了最終確認。所有指標都滿足設計要求,風險評估也認為達到了可接受的tapeout標準。”
“好!”林軒點點頭,“那就準備提交gdsii文件芯片設計的最終版圖數據格式)吧!”
tapeout!這個芯片設計行業中最激動人心的詞語,終於要變成現實了!這意味著,凝聚了數百名工程師心血的設計成果,將要轉化為真實的物理芯片!
做出tapeout的決定,對林軒來說,既是喜悅,也意味著巨大的風險。一次流片的費用,在0.35微米工藝下,包括掩膜ask)製作、晶圓製造和初期測試,至少需要上百萬美元!如果芯片設計存在未被發現的致命缺陷,導致流片失敗,那不僅僅是損失金錢,更會嚴重拖累產品上市時間,甚至可能讓公司在激烈的市場競爭中錯失良機。
但林軒對“啟明二號”充滿了信心。這不僅僅是因為團隊的努力和技術的進步,更因為他對這款芯片所承載的技術優勢和市場潛力的深刻理解。他相信,“啟明二號”一旦成功量產,必將再次掀起p3市場的新浪潮,將啟明芯的領先地位,推向一個新的高峰。
當陳家俊將加密後的gdsii設計數據,通過專線正式傳送給台積電的那一刻,整個啟明芯總部爆發出雷鳴般的掌聲和歡呼聲。許多工程師流下了激動的淚水。
“啟明二號”,這隻承載著無數期望的“鳳凰”,終於完成了涅盤前的最後衝刺,即將浴火,飛向那片廣闊的天空!
而現在,他們能做的,就是耐心等待。等待幾個月後,那第一批從台積電生產線上走下來的矽片,能否帶來他們期望的驚喜。
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