- 數(shù)字IC設(shè)計入門(微課視頻版)
- 白櫟旸編著
- 1196字
- 2024-12-27 23:28:50
1.1 IC設(shè)計公司的分類
IC設(shè)計公司有多種分類方法。若按有無芯片生產(chǎn)能力來分,可分為兼具設(shè)計與生產(chǎn)能力(Integrated Design and Manufacture,IDM)的企業(yè)和只有設(shè)計能力,找專門工廠進行生產(chǎn)(Fabless)的企業(yè)兩大類。
歷史上最早出現(xiàn)的是第一類企業(yè),當時芯片僅僅是印制電路板的微縮版本,生產(chǎn)和設(shè)計分工并不明確。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計和生產(chǎn)逐漸分離,并各自按照不同的技術(shù)路線發(fā)展演進。第一類企業(yè)往往擁有雄厚的資金,因為芯片的生產(chǎn)設(shè)備十分昂貴,芯片制程方面的技術(shù)獲取和積累難度大,是所謂“重資產(chǎn)”領(lǐng)域。
以臺積電為代表的芯片生產(chǎn)廠商看準了設(shè)計與生產(chǎn)相分離的趨勢,開啟了芯片“代工”的新模式,即代替設(shè)計公司生產(chǎn)芯片的模式。只要設(shè)計公司提供規(guī)定格式的設(shè)計文件,代工廠就能夠生產(chǎn)出他們想要的芯片。這種代工廠稱為Foundry。芯片代工廠的成立,鼓勵了那些資金較少但又有芯片設(shè)計需求的企業(yè)和個人成立專門的設(shè)計公司,從而形成了當前的“設(shè)計公司+代工廠”模式。
就如當年“微軟+IBM”的商業(yè)聯(lián)合力壓蘋果,占據(jù)了個人計算機的大部分份額,這種“設(shè)計公司+代工廠”模式也已成為絕對的主流,傳統(tǒng)的IDM公司也正在逐漸改變其思路。例如著名的AMD公司,原本是一家IDM公司,后來將設(shè)計與生產(chǎn)剝離,設(shè)計部分仍叫AMD,生產(chǎn)部分改名Global Foundry,為全世界的設(shè)計公司做代工。韓國三星電子屬于IDM公司,但它除了滿足自己的需要,偶爾也做代工,蘋果設(shè)計的手機芯片有一部分是由臺積電代工的,而另一部分則由三星代工。Intel、TI、ST等國外大廠都是IDM公司,但由于生產(chǎn)技術(shù)的強保密性,一些企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、加工精度已經(jīng)相對落后,不再屬于芯片制造的第一梯隊,但它們也有自己的生存之道,例如更加緊密的設(shè)計與生產(chǎn)的結(jié)合。由于沒有公司間的隔閡,其設(shè)計要求可能會直接促成某些生產(chǎn)工藝的調(diào)整和改進,這是“設(shè)計公司+代工廠”模式很難做到的。這就類似于蘋果的iOS系統(tǒng),雖然CPU頻率并不比安卓手機高,內(nèi)存也不如安卓手機大,但運行流暢度卻勝過安卓,這源于蘋果更緊密的軟硬件結(jié)合能力。
IC設(shè)計公司,按產(chǎn)品類型也可分為數(shù)字IC公司和模擬IC公司。數(shù)字IC公司主要的產(chǎn)品是數(shù)字芯片,模擬IC公司主要研發(fā)模擬芯片。這并不是說數(shù)字芯片中沒有模擬器件,或模擬芯片中不包含數(shù)字器件,而是指它們各自功能的著重點。數(shù)字芯片的主要功能著重于數(shù)據(jù)的運算及傳輸,其模擬電路只起輔助作用,例如家里用的計算器,主要用來進行加減乘除運算,因而它屬于數(shù)字設(shè)備,但它也需要電源驅(qū)動電路及時鐘發(fā)生器來觸發(fā)運算。模擬芯片的重點在于模擬,如ADC芯片、時鐘控制芯片、電源管理芯片等。它們的核心是模擬功能,但同時也需要通過數(shù)字接口來配置一些參數(shù)才能正常工作,因而它們也需要I2C或SPI等數(shù)字電路。一些芯片,其模擬功能和數(shù)字功能同等重要,例如USB接口芯片,原本是用來傳輸數(shù)據(jù)的,按理說應(yīng)該屬于數(shù)字芯片,但為了提高傳輸速率,它使用了SerDes技術(shù),傳輸時使用高信噪比的串行模擬信號,因而模擬處理電路也同樣重要,這種芯片可稱為數(shù)模混合芯片。
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