的A11應用處理器為例，這顆處理器包含43億的晶體管，工程師們要在有限的項目時間內，實現應用處理器所需要完成的功能任務，還需要在88mm2指甲蓋大小的面積下放置下43億晶體管和它們自己的連線，再要經過縝密的驗證工程，以保證它在2億臺上都能正常工作2-3年有人說是人類造物的巔峰之作，我是非常認可這種說法的像A11處理器這樣一個項目，它的有多大呢？我來給你算算。蘋果每年的銷售約為2億臺，按照上一講我提供給你的 X物料表，A11價值27美金，乘以2億臺那就是總共價值54億美金。蘋果的應用處理器是自己設計，委托臺積電代工的。因此，27美金的標價，算是成本價格了。如果其它同類同性能的應用處理器，可能大約要80美金的單價，這樣算下來，就是160億美金的總價值。讓我再重復一下幾個關鍵數字，2017年的發布的 8，采用的應用處理器A11，43億晶體管，88mm2指甲蓋大小的面積，2億銷量，160億美金的總價值。不知道你看2005年，蘋果在開始計劃 之前的iPod產品時，當時是先買Portal yer公司商業，英語有一個專門的詞叫"offtheshef"，就是指從（超市）架子上拿下來就能用。現成的商業的好處是方便易得，價格確定。不好的地方，就是挑一個0%的比較難。會遇到功能不完全匹配、性能有高有低、接口不夠用、大廠價格貴，小廠可能供貨不穩定等問題。在05時的處沒有GP中天的諾基亞服務，而且沒有單片的方案，需要另配基帶。總之，那個時候沒有完美選因此蘋果打算定制一款自用的。我們現在知道，蘋果曾經和In談過定制的想法，但是In了。于是蘋果轉向邀請當時為iPod供應的三星為自己定制。本來在買商業現成，和定制或者之間，還有FPGA一個選擇。FPGA可以通過硬件編程語言，把內的標準陣列器件重新組合，形成新的電路，完成類似定制但是，代價就是單片的價格偏高，功耗偏高，因此FPGA在數據中心的應用較多，在蘋果這種提品規格需求，由三星做設計服務和生產的這種模式，業內叫設計服。而不過，這個過程其實也挺不容易，蘋果在請三星設計過兩代之后，開始自建設計團最終自己成計環按照架構回憶星實蘋果的，但終的并不果想的種格書與成間的就是架構師要背的鍋了。其實可以想見當時一定是有多個公司，發現了應用處理器這個真實需求。在公司發現市場需求之后，通常會進行市場，總結出一個通用的市場需求出。一般這個需求，會包括主要應用場景分析、軟件棧、競爭分析、性能與定位、需量與投資回報比分析、行規與標準，主要配套的市場供應情況預測等多項內容。最形成的就是一份市場需求文檔。像蘋果A11這種項目，需求分析這一步，會集中在公司內部，為 8服務。而如果我們說，一個項目是否有，主要看需求分析。而一個是否做得好，80%是由在拿到需求分析文檔后，設計人員，往往是以架構師為主的團隊，需要開會對品需2的一張系統架構圖，你可以感受一下。在基本架構確定之后，的大目標，就是對Power功耗、Performance性能、Area面積，也就是業內常提到的PPA量標準，要有明確的規劃，這一般也就確定了要選擇的制造工廠和工藝制程。接著，設計公司要把需要向供應商的IP和自研的IP，把它們的交付時間和接口逐一確認。蘋果的CPU核一直是自研的，GPU，則從IP供應商那里購如果采用先進封裝技術進行小（chiplet）的設計此時封裝方案和初步的布局規劃也都應該確定了。在大多數情況下，一個里面只封裝一個集成電路硅片，但是有時候為了更高的性能，或者高密度的設計，當然還有成本因素，需要把多個硅片封裝在一起，這種技術就叫先進封裝。到架構設計這一步，最終輸出的就是一份產品規格書和架構設計文檔。場需求，翻譯為可實現的架構過程。的設計方案和原型模型之后，架構團隊就可把文檔和模型移交給設計團隊，開始邏輯設計。設計團隊，會先輸出微架構或者模設計文檔，然后進入編碼階段。回顧一下開篇那，你可以理解，架構設計的輸入是市場需求文檔，輸出是產品規書。下一步，邏輯設計也叫前端設計，就需要拿著產品規格書，去輸出RTL碼，用以生我們在開頭提到，在邏輯設計完成后，還要做物理實現，物理實現就是由RTL門級網表，然后生成GDSI前端設計（邏輯設計）一般用硬件描述語言，例如g型項目，設計也是分層次的。先進行模塊設計，底層的模塊寫完之后，把新寫的模IP、復用的舊P其實硬件描述語言，看起來跟C語言頗為類似，不過寫C語言的人，心里想著“ world”，寫VerilogHDL的人，心里想著電路圖。我給你展示一段編碼，用VerilogHDL寫的寄存器傳輸級設計如下圖跟其它的軟件項目一樣，在設計的同時，驗證也要并行進行。驗證是設計中最為耗時耗力的工序，ARM的技術白皮書有統計，一般一個項目的%設計驗證完成之后，還有一個步驟，叫邏輯綜合cthesis），就是用DA把寄存器傳輸級設計RTL（Ntt），非常類似于編譯器把C，的設計就和具體的晶圓代工廠和具體工藝綁定在一起，設計開始具有物理特征了。網表表示的電路如下圖，它其實就是描述電路元件相互之間的連接關邏輯綜合，對于半導體設計公司不難，但是卻是DA公司的產品之一。在實現流程中，就背后算法而言，綜合一定是最難最復雜的步驟。一個晶圓廠，并不僅僅要有先進工藝，提供給設計公司的設計工具包PDKProcessnKit和A除了以上兩步，前端設計還有一個步驟就是F（gnrsT于測試的邏輯電路。制造后期，在封測階段中，很多測試需FT的設計。完成以上工作后，前端設計團隊就可以將生成的網表交給后端實現團隊，開始物理設計整個邏輯設計階段，你可以這樣理解：后端設計的主要步驟可以總結為：布局規劃Floorn→布局 CTS→布線Routing→物理驗證。我這里放了一，你可以看下蘋果A11的布局規劃是怎么樣的。顆的樹狀的時鐘信號線路非常重要，往往需要單獨布線，因此還有一個專門的稱：時鐘樹綜合。最后，要做驗證。我說得簡單，其實這就是在指尖上建高樓，在小小的上放置上百億個晶體管，米級的單位，幸而有EDA工具輔助，這不是人力所及的工程。一顆做得好不好，在決策階段取決于市場需求理解的是否深刻，在邏輯設計階取于工程師的能力強不強，而在物理實現階段基本取決于EDA工具玩得好不好。EDA工具。要對EDA工具有深度理解，并且要理解EDA工具背后的方法學。整個設計流程就是一個設計、優化、驗證的不斷迭代的過程，每一步如果不能足要求，例如時序不能滿足目標要求，或者存在物理規則，信號完整性不合格，都重復之前的過程，直至滿足要求為止，才能進行下一步。在項目早期，任何的問題，都可以通過修改RTL，然后重做后續步驟來完成。因此大項在項目后期，特別是在最后階段發現個別電路小問題，可以進行工程更改（EngineeringChangeOrder,ECO）。ECO有專門的EDA工具和流程，我就不展開說了。物理設計完成之后就形成了下圖展示的電路圖。圖中可以看到藍、紅等不同顏色，每種顏色就代表著一張光罩。這個時候的設計就可以以GDSII交給代工廠了。自此，設計完成，制造流程開始。項目是人類歷史上最細微也是最宏大的工程，研發投入大，項目收在需求分析之后，進入設計過程。的設計過程可分為兩個部分，分別為：端設計（也稱邏輯設計）和后端設計（也稱物理實現）一顆做得好不好，在決策階段取決于市場需求理解的是否深刻，在邏輯設計階取決于工程師的能力強不強，而在物理實現階段基本取決于DA整個設計流程是一個設計，優化，驗證的不斷迭代的過程你同意需求分析是整個項目中最重要的環節這個說法么？歡迎你在評論區給我留給需要的人，Ta訂閱后你可得20元現贊7 提建 科技所有 不 售賣。頁面已增加防盜追蹤，將依 上一 02|從一部看的分下一 04|制造：一顆到底是如何誕生的（下精選留言展1 7其實這么看起來，挺牛的，麒麟雖然跑分上同時期的A系列，但是其1 3詹姆斯展作者回復:設計時間，看復雜程度和團隊經驗，最快我聽2個月TO，也有做了2年放棄設計1彭海民??2求分析非常關鍵。產品成熟階段，需求分析與技術可實現度之間需要balance，產品要達到護城河階段時，需求其實已經多輪迭代，優化空間不大，是在ppa上磨練內功。粗展以前在學校學的SmartEDAFPGA沒想到和設計相關展作者回復:我沒有學過展展1請教一下：經常在一些tech資訊當中聽到某某進入到流