第一章 CPU芯片研发过程概述

1.区分处理器和处理器核

  • 处理器核包括运算器和控制器
  • 处理器不等于处理器核
  • 现在的处理器核只是处理器的一部分

    这就是所谓四核处理器，就是在一个处理器上拥有四个处理器核。

核多有什么用？

当然是快了，你有四个核同时工作比单核快多了

so，make的时候不要忘了加上j4

但是这可不是正比例关系，八核可不比四核再快两倍

八核分两种：1.“双四核” 4+4的道理单纯是数目达到了8 性能可没有真八核好 虽然存在八个核心，但是无法同时工作，其中四个核心往往被应用在基础通讯等部分

2. ”真八核“ 理论上八个核心可以同时开启，进行协同处理工作。

理论上核越多越好，但是真正购买设备的时候不需要买最多核的，结合自身需要。

2.芯片产品的研制过程

  • 芯片定义

针对需求制定芯片的规格定义

  • 芯片设计

划分为硅片设计和封装设计 关键是硅片设计

具体硅片是怎么设计出来的可以看这篇文章，详细到如何拿到纯净的硅

所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁–芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。

  • 芯片制造
    包括掩膜制造/晶圆生产和封装生产
  • 芯片封测
    通常需要先对晶圆进行中测（有些低成本芯片没有次环节），然后划 片封装，最后再对封装后的芯片进行成测，中测和成测都通过后，就能确保这些芯片不会因为生产 环节而引入的错误。
  • 芯片验证
    要将芯片焊接到预设设计生产好的电路板上，装配成机器并加载上软件后， 才能开始验证。

3.芯片设计的工作阶段（硅片设计）

  • 明确设计规格
    典型的设计规格有支持的指令集，主频、性能、面积和功耗指标，接口信 号定义
  • 指定设计方案
    设计方案通常是以自然语言或高级建模 语言从较为抽象的角度对 CPU 的微结构设计所做的行为级描述
  • 进行设计描述（编写RTL代码）
    将行为级的描述进一步转换为 EDA 综合工具可以处理的 RTL 级描述（用来描述逻辑设计）
    EDA:电子设计自动化（英语：Electronic design automation，缩写：EDA）是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。
  • 功能和性能验证
    所谓功能和性能验证，是指证 明这个设计的功能正确性和性能指标是否符合设计规格中的定义，它发现并修正的是设计描述阶段 引入的逻辑实现错误。
  • 逻辑综合
    RTL 级描述的 HDL 语言通过 EDA 综合 工具被转化成门级网表
  • 版图规划
    对电路版图进行设计规划，即对电路的接口引脚、各主要数据通路的相对 位置关系进行平面布局规划
  • 布局布线
    版图规划完之后，自动布局、布 线工具将读入之前综合所得的网表并生成电路的版图
  • 网表逻辑验证、时序检查、版图验证
    对版图自身进行设计规则检查和电路/版图一致性检查
    对最终设计进行静态时序分析和功耗分析以确保频率和功耗目标能够达到，同时将提取出 的延迟信息反标至网表中，进行带有反标 SDF 的延迟和时序检查的功能仿真验证
  • 交付流片
    各类验证检测无 误后，就可以将版图交付给工厂进行生产。