¿Cómo se diseñan los microchips?

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Me estaba preguntando cómo están diseñados los microchips. Estaba viendo la presentación de Apple en el chip A7 y me dijeron que hay más de mil millones de transistores en el chip. En mi opinión, se necesitaría un equipo de miles para diseñar eso, y sin embargo, parece que hay un chip más nuevo, más rápido y más grande cada año.

¿Los programas informáticos o las personas están diseñando los chips?

    
pregunta Joe Batt

2 respuestas

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Ambos. Y con bastante frecuencia hay un equipo de cientos involucrados; el último procesador insignia de Intel probablemente haya tenido más de mil personas involucradas en las decisiones de diseño en algún lugar (especialmente si contamos con la información técnica de la fundición, lo cual es vital si está utilizando un nuevo proceso de fabricación).

Generalmente el proceso involucra:

  • diseño de arquitectura de alto nivel, por humanos
  • implementando el diseño en Verilog y / o VHDL, por humanos
  • traduciendo eso en puertas lógicas, por software
  • colocar las puertas y enrutar los cables entre ellas (software con restricciones y orientación por parte de los humanos)
  • analice el resultado (software) y revise las áreas clave para mejorar (por parte de los seres humanos)
  • traducir puertas a imágenes para fotomáscaras (representadas en el formato de archivo "GDS II")
  • generar datos de prueba (humanos asistidos por software)
  • proceso de fabricación y prueba (en su mayoría automatizado)

Editar: también hay muchas cosas que aumentan la cantidad de transistores sin tener que diseñarlas todas individualmente; SRAM, por ejemplo, es una gran cuadrícula de elementos que se repiten. El A7 tendrá una fracción sustancial, tal vez la mayoría, de sus transistores dedicados al caché L1 y L2.

    
respondido por el pjc50
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En los viejos tiempos (acabo de ver un video sobre el diseño 6502) el chip completo (hasta las capas, que es aún más detallado que los transistores) se diseñó y "dibujó" (usando cinta) a mano.

Hoy en día, un diseño tan detallado está reservado para los patrones que se repiten una y otra vez (especialmente las celdas de memoria). La mayor parte del diseño y la mayor parte de la selección de esos patrones ahora se realiza mediante programas de computadora, pero la entrada para esos programas todavía es creada por humanos. CAI: Computer Aided Design.

    
respondido por el Wouter van Ooijen

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