芯片架构设计文档图解，芯片架构原理

关于芯片设计你知道多少?

麒麟9000系列是华为发布的全球首款采用5nm工艺的5G集成SoC芯片，无论从性能上还是功能上看都完全在线，实力毋庸置疑。

芯片设计好了，该怎么制造呢？芯片是在一块圆型的高纯度硅片上进行制造的，人们管它叫做晶圆（Wafer）。硅的纯度非常高，用于做芯片的硅能达到11个9的纯度，就是9999999999%。晶圆由高纯度的硅制成 晶圆有不同的直径。

芯片设计大概可以分成三个大类：数字，模拟和射频。如果说模拟和射频之间还有些联系，那数字和模拟基本上平常工作内容是完全不同的。因为我在数字方向，我可以简单讲讲数字方向的工作。

它们是有区别的，在这里举个例子：高通、三星、华为都可以设计芯片。这其中，三星是可以自己生产芯片的，而高通和华为，是需要找代工的。 三星和台积电，是两家最广为人知的芯片代工厂。 比如美国高通的芯片，是自己设计的。

MPW(Multi Project Wafer)： 多项目晶圆，就是将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片，制造完成后，每个设计可以得到数十片芯片样品，这对于原型（Prototype）设计阶段的实验、测试已经足够了。

而现在的芯片动辄包含几亿甚至数百亿个晶体管，不可能再靠手工绘制，1996年跨时代意义的eda工具也将compiler诞生，是最早手动绘制芯片电路的开发者们可以用代码将电路描述出来，至此芯片设计的抽象层次得到了大幅提高。

从SoC芯片设计视角看ARM演进

在2021年3月，ARM发布了最新一代的ARMv9架构和对应的CPU IP(X2，A715，A510)，标志着ARM架构进了V9时代。

ARM出售优化后的处理器给授权合作厂商，方便其在特定工艺下设计、生产出性能有保证的处理器，如为三星、德州仪器、博通、飞思卡尔、富士通等基于ARM处理器推出自己的芯片。

ARM芯片的发展历程1ARM芯片概述ARM产品的分类方式有几种，可以按照冯若依曼结构和哈佛结构分类，也可以按照ARMvARMvARMvARMv4等构架来分类。

SoC芯片（System on Chip）又称系统级芯片，片上系统，简单的理解就是把几种不同类型的芯片集成到一块芯片上，比如把CPU、GPU、存储器、蓝牙芯片等集成到一个芯片上。

高通最近爆料称，Arm将计划限制芯片厂商们采用自研GPU/NPU等架构：要想用基于ARM公版架构的CPU，SoC上的每一部分设计都得基于ARM架构！也就是说，无论是联发科、三星还是高通等厂商，在不久的将来都无法再使用自己的GPU 。

华为手机所使用的 SOC（System on Chip，片上系统）是指将处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、内存控制器、输入/输出接口、以及其他功能模块（例如基带芯片、Wi-Fi 模块、蓝牙模块等）集成在一块芯片上的系统级解决方案。

模拟芯片设计都有哪些技术文档输出的

芯片设计大概可以分成三个大类：数字，模拟和射频。如果说模拟和射频之间还有些联系，那数字和模拟基本上平常工作内容是完全不同的。因为我在数字方向，我可以简单讲讲数字方向的工作。

芯片都有技术文档，每一款芯片有什么功能，各引脚的作用和其他的一些技术参数在技术文档里面都有说明。设计的话不是单靠基础的，经验很重要，你可以先网上找一些别人设计的电路，先模仿套用别人的思路。

模拟电平输出（Analog Output）：语音芯片将数字信号转换为模拟电信号输出。这种输出方式适用于需要连接到模拟音频输入设备的应用，如扬声器、耳机、功放等。

芯片代工需要什么技术芯片制造的技术主要包括芯片设计与加工技术。在设计方面，需要运用专门的芯片设计软件（EDA）和国外专利厂商的技术授权完成芯片设计。

确定需求：首先，需要确定FPGA芯片需要实现什么功能。这将有助于确定芯片的规格，包括芯片大小、输入/输出接口和逻辑资源数量等。选择开发工具：选择一种FPGA开发工具，例如Xilinx Vivado或Altera Quartus，以便开始设计。

集成电路工程硕士的技术基础课主要有固体电子学、电路优化设计、数字通讯、系统通信网络理论基础、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、集成电路CAD 。

架构芯片是什么意思

ARM架构就如同盖房子的总体设计，是芯片的大框架，是一个芯片设计方案（构架），是一个公开的技术方案，任何人都可以按这个方案做出芯片，但如果你做芯片的目的是要把它变成商品出售，就必须要经过ARM的授权才行。

芯片 定义：端面可与摩擦衬片和摩擦材料层做成一体的金属片或非金属片。

ARM架构 ARM是高级精简指令集的简称（Advanced RISC Machine），它是一个32位的精简指令集（RISC）架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。

那么什么是架构呢？为了更好的理解，不妨做个比喻，架构就像是一座建筑的结构设计部分，而处理器就相当于一个完整的建筑，只有有了稳定的结构作为基础，才能建造出各式各样的房子。

cpu架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。

处理器是芯片的核心部分，它负责处理和执行指令，完成各种计算和数据处理任务。处理器的性能和效率直接决定了芯片的性能和功能。不同的处理器有不同的指令集架构，比如ARM、MIPS等。存储器是芯片中用于存储数据的部分。

如何从零设计一颗简单的FPGA芯片?

fpga设计流程需要确定FPGA芯片需要实现什么功能。这将有助于确定芯片的规格，包括芯片大小、输入/输出接口和逻辑资源数量等。

需求分析和规划 在开始FPGA开发之前，首先需要明确应用场景和需求，例如数据加速、信号处理、图像处理等。根据需求，进行系统架构规划和算法设计。

剩下就要看你从事的硬件设计是什么方向了，比如cpu设计、多媒体、音视频压缩、通讯等，很多方面。首先还是把学校教的课学扎实吧，别看很多课现在没什么用，等到你真的要用的时候，如果有底子还是很好的。

确定设计需求：首先明确题目要求，了解需要实现的功能和性能要求。 设计框架：根据需求，设计FPGA的整体框架，包括输入输出接口、模块划分和连接关系等。

如何做好架构设计与写好架构设计的文档?

1、有文档的架构有助于架构的评估。选择视点。创建工作产品。给架构描述打包。（1）功能性视点：它关注支持系统功能性的元素。（2）部署视点：它关注支持系统分布的元素。

2、比如以前做过类似的系统；或者是学习到的一些好的架构模式，设计模式，一些现成的组件；或者是一些开源的框架等等的，这些我们都可以看成是可重用的资源。

3、我们可以通过4个要点帮助我们组织文档结构：用SCQA的结构聚焦范围和问题 聚焦范围和问题背景。用“SCQA”的框架来讲故事，并将相关的背景问题澄清和聚焦。

4、提高产品的质量，好的软件架构设计是产品质量的保证，特别是对于客户常常提出的非功能性需求的满足。 软件架构设计的原则 软件架构设计必须遵循以下原则： 满足功能性需求和非功能需求。

5、组织结构好比人的骨骼或房子的框架，要搭建一个成熟的组织体系，就必须从组织架构设计做起。组织架构设计的流程一般分为以下三步：第一步 设计部门职能结构 一般分为直线职能制、事业部制和矩阵制。

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