芯片前端設計的案例
一個芯片產品從構想到完成電路設計是怎樣的過程？
一顆芯片從無到有，從有需求到最終應用，經歷的是一個漫長的過程，作為人類科技巔峰之一的芯片，凝聚了人們的智慧，而芯片產業鏈也是極其復雜的，在此，我大致把它歸為四個部分（市場需求--芯片設計--芯片制造--測試封裝），然后再一一的做詳細介紹。
市場需求
這個無需多講，目前芯片應用已經滲透到我們生活的方方面面，早晨上班騎的共享單車，到公司刷的IC卡，工作時偷偷地打游戲，手機卡了還要換更快的手機，可以說IC的市場需求一直都在。
（注：以下圖片部分來自網絡，侵刪）
芯片設計
芯片設計又可以分為兩部分， 芯片前端設計 和 芯片后端設計 ，整體流程如下圖：
芯片前端設計
前端設計也就是從輸入需求到輸出網表的過程：主要分為以下六個步驟：
RTL設計
驗證
靜態時序分析
覆蓋率
ASIC邏輯綜合
時序分析和驗證時出現的錯誤可能需要反復重做前面幾步才能解決，是一個多次迭代優化的過程。
下面我來仔細介紹一下這六個步驟。
1、RTL設計
在設計之前我們先要確定芯片的工藝，比如是選擇TSMC還是SMIC，是7nm，還是5nm，而工藝的選擇也是受很多因素的制約（如下圖），而芯片工藝的選擇，就是對這些因素的權衡。
IC設計的第一步就是制定Spec，這個步驟就像是在設計建筑前，要先畫好圖紙一樣，在確定好所有的功能之后在進行設計，這樣才不用再花額外的時間進行后續修改。
展開 一個芯片產品從構想到完成電路設計是怎樣的過程？
一顆芯片從無到有，從有需求到最終應用，經歷的是一個漫長的過程，作為人類科技巔峰之一的芯片，凝聚了人們的智慧，而芯片產業鏈也是極其復雜的，在此，我大致把它歸為四個部分（市場需求--芯片設計--芯片制造--測試封裝），然后再一一的做詳細介紹。
市場需求
這個無需多講，目前芯片應用已經滲透到我們生活的方方面面，早晨上班騎的共享單車，到公司刷的IC卡，工作時偷偷地打游戲，手機卡了還要換更快的手機，可以說IC的市場需求一直都在。
（注：以下圖片部分來自網絡，侵刪）
芯片設計
芯片設計又可以分為兩部分， 芯片前端設計 和 芯片后端設計 ，整體流程如下圖：
芯片前端設計
前端設計也就是從輸入需求到輸出網表的過程：主要分為以下六個步驟：
RTL設計
驗證
靜態時序分析
覆蓋率
ASIC邏輯綜合
時序分析和驗證時出現的錯誤可能需要反復重做前面幾步才能解決，是一個多次迭代優化的過程。
下面我來仔細介紹一下這六個步驟。
展開 官方 | RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist》將于12月5日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
芯片前端設計相關行業人士
日期/時間
2019年12月5日
20:00 – 21:00
課程受眾
芯片前端設計相關行業人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優化專家，現任ANSYS中國半導體事業部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優化及PowerArtist產品的應用有全面的了解和豐富的經驗。
課程簡介
功耗是芯片設計的關鍵。從手持式電池供電型設備，高性能的網絡應用，到物聯網和人工智能芯片設計，功耗都是一個非常重要的指標。
展開 ANSYS官方 | RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist》將于12月5日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
芯片前端設計相關行業人士
日期/時間
2019年12月5日
20:00 – 21:00
課程受眾
芯片前端設計相關行業人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優化專家，現任ANSYS中國半導體事業部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優化及PowerArtist產品的應用有全面的了解和豐富的經驗。
課程簡介
功耗是芯片設計的關鍵。從手持式電池供電型設備，高性能的網絡應用，到物聯網和人工智能芯片設計，功耗都是一個非常重要的指標。
展開 
報名贏華為MATE30丨ANSYS官方專家帶你學RTL設計功耗分析與優化
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
報名本系列課程，聯系微信客服jishulink555，可免費贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機支架、話費等精美紀念品！此外，在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺（報名多場幾率疊加）！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist》將于12月5日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
芯片前端設計相關行業人士
日期/時間
2019年12月5日
20:00 – 21:00
課程受眾
芯片前端設計相關行業人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優化專家，現任ANSYS中國半導體事業部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優化及PowerArtist產品的應用有全面的了解和豐富的經驗。
展開 今晚直播丨ANSYS官方帶你學RTL設計功耗分析與優化，報名贏華為MATE30
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
報名本系列課程，聯系微信客服jishulink555，可免費贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機支架、話費等精美紀念品！此外，在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺（報名多場幾率疊加）！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist》將于12月5日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
芯片前端設計相關行業人士
日期/時間
2019年12月5日
20:00 – 21:00
課程受眾
芯片前端設計相關行業人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優化專家，現任ANSYS中國半導體事業部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優化及PowerArtist產品的應用有全面的了解和豐富的經驗。
展開 GSR2701：全集成2.4GHz射頻前端芯片的技術解析，替代RFX2401C
GSR2701是一個集成的前端模塊(FEM)，專為2.4GHz藍牙、802.11b/g/n/ac/ax系統而設計。該設備提供了完全匹配功率放大器(PA)功率檢測器、低噪聲放大器(LNA)以及兩個單極、雙切換(SPDT)開關的所有功能。
GSR2701提供了一個完整的2.4 GHz WLAN射頻解決方案，從收發器輸出到天線，以及從天線到收發器輸入。低噪聲放大器( LNA)可以提高嵌入式解決方案的接收靈敏度，從而提升覆蓋范圍或克服蜂窩濾波器(通常用于移動應用)的插入損耗。
GSR2701采用QFN-16微型封裝（尺寸2.3mm×2.3mm），其引腳定義與Skyworks公司RFX2401C芯片完全一致，即“Pin-to-Pin”兼容，可實現替換功能。這一特性大幅簡化了硬件設計和PCB布局方案的迭代流程設計。
智能家居領域的性能突破
在智能家居系統中，GSR2701通過提升射頻性能解決了傳統Zigbee設備的覆蓋短板：
發射增強：輸出功率可達+20dBm以上，顯著擴展信號覆蓋半徑。
接收優化：內置LNA單元改善接收靈敏度，增強穿墻通信能力。
實際測試表明，集成GSR2701的網關設備可穩定連接以往信號盲區的終端節點，如被墻體遮擋的智能燈具或遠端溫濕度傳感器。
消費電子應用場景
無線音頻傳輸：作為藍牙騎行對講，藍牙耳機、無線麥克風和智能安防監控攝像頭的射頻前端，保障高保真音頻的穩定傳輸。
通過模塊化設計，該芯片可快速適配不同無線協議棧，降低產品開發周期與BOM成本。
展開 三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片
三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片規格書
Product Description
The GSR2406 is a high-performance, fully integrated RF front-end module (FEM) designed for Zigbee technology, Thread, and Bluetooth (including low energy) applications.
The GSR2406 is designed for ease of use and maximum flexibility. The device provides a power amplifier, low-noise amplifier, low-loss bypass path, transmit/receive switches, and controls compatible with 1.8 V to 3.6 V levels.
The RF blocks operate over a wide supply voltage range from 2.5V to 5 V that allows the GSR2406 to be used in battery powered applications over a wide spectrum of the battery discharge curve.
The device is provided in a compact, 12-pin1.9 x1.9 mm small package. Pin map is shown in Figure 1.
展開 三伍微電子GSR2701 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片
GSR2701 2.4 GHz Front End Module
Product Description
The GSR2701 is an integrated front end module (FEM) designed for 2.4GHz Bluetooth, 802.11b/g/n/ac/ax systems. The device provides all the functionality of a fully matched power amplifier (PA), power detector, low-noise amplifier (LNA), and two single-pole, dual-throw (SPDT) switches.
The GSR2701 provides a complete 2.4 GHz WLAN RF solution from the output of the transceiver to the antenna, and from the antenna to the input of the transceiver. The LNA increases the receive sensitivity of embedded solutions to improve range or to overcome the insertion loss of cellular filters (often included for mobile applications).
The GSR2701 also includes a digital enable control for transmitter power
展開 應用于汽車設計的“前端”CFD工具——CFdesign
應用于汽車設計的“前端”CFD工具——CFdesign
醫療健康可穿戴產品成為下一波潮流，ADI帶來突破性的模擬前端和電源芯片
突破性的模擬前端和電源芯片
便攜式醫療和消費產品需要功能豐富且性能強大的芯片。以遠程監護貼片的系統框圖為例，需要如下圖的組成部分。高性能模擬芯片廠商ADI圖中綠色部分的芯片。
為了滿足可穿戴市場對模擬/電源產品的更高性能的要求，近日，Maxim Integrated(現已并入ADI)帶來了兩款突破性的新產品：
①MAX86178，是臨床級的模擬前端（AFE），集成了3個完整的測量系統。
②MAX77659，是電源/電池管理IC，帶有突破性的低功耗單電感多輸出（SIMO）技術。
1）模擬前端的集成度越來越高
MAX86178是臨床級的模擬前端（AFE），集成了3個完整的測量系統：光學、心電和生物阻抗(BioZ)（如下圖），可以實現4項關鍵生命體征的測量：心電圖（ECG或EKG），心率測量法(或光學PPG測量法)，通過生物阻抗測量呼吸率，通過光學PPG測量的SpO2血氧飽和度。
圖|上面是生物阻抗檢測部分，中間是ECG的測量框圖，最下面是PPG的測量
MAX86178的3個子系統性能強大。
①ECG（心電部分）。模擬前端（AFE）可以做到臨床等級的ECG測量，滿足IEC60601-2-47的醫療標準，即移動式ECG監測的一個標準。
②PPG（光電容積圖）。PPG可以做到臨床等級的血氧檢測，性能可達113 dB信噪比。
③BioZ(生物阻抗)。設計靈活的生物阻抗配置可以支持多種動能的測量，包括ICG，BIA、BIS、GSR/EDA監測。
可見，MAX86178的多功能可以使客戶的多項生命體征檢測系統的設計可以更快地上市。
展開 
IC設計，一文看完人工智能芯片設計挑戰及解決方案
靜態壓降簽核分析
動態壓降簽核分析
芯片-封裝協同簽核分析
電遷移（EM）簽核分析
3、高速接口分析
CSM、CPM結合HFSS和SIwave提供全面的HBM及Serdes高速接口信號和電源完整性分析。
HBM接口信號完整性分析
HBM CPS電源完整性分析
HBM SSN分析
高速Serdes信號完整性分析
4、3D IC熱及可靠性分析
3D IC熱及結構可靠性分析。RedHawk-SC-Electrothermal結合Icepak及Ansys Mechanical 可以準確的幫助客戶仿真3D IC散熱及熱應力帶來的挑戰。
3D IC散熱分析
3D IC電熱耦合分析
考慮熱效應的芯片EM簽核分析
3D IC熱應力分析
Ansys是業界唯一一家可以提供針對高性能IC設計功耗、噪聲及可靠性仿真的多物理場仿真方案提供商
高性能集成電路設計的挑戰，要求設計者的觀念從對芯片、封裝和電路板孤立地分析向更加系統化全面分析的多物理場（Multi-physics）解決方案轉變。例如，針對低功耗、高性能以及更嚴格設計規范的要求，將芯片、封裝和系統(CPS)作為統一的相互影響的網絡進行分析，這對于保證電路整體系統正常工作十分重要。
Ansys是業界唯一一家可以全面提供芯片設計前端到后端、模擬設計到數字設計、芯片級設計到系統設計的功耗、噪聲、時序及可靠性等分析解決方案的EDA廠商。當前，在半導體設計領域排名Top20的公司，都已采用Ansys產品。Ansys的芯片電源噪聲及可靠性解決方案已幫助客戶完成萬次以上的芯片流片成功。
展開 OptiStruct 在汽車前端模塊支架設計中的應用
本論文探討了在汽車全塑或復合材料前端模塊支架設計中，Altair公司的優化分析軟
件OptiStruct的應用。OptiStruct在設計布局以及輕量化過程中都起到了非常大的作用，為前端
模塊支架設計給出了具體設計參數。降低了重量的同時進一步增強了結構的安全性以及經濟
性。在一些復合前端模塊支架中，對于一些起到連接加強作用的鈑金件，OptiStruct可以對其
進行形貌優化，改進結構的剛度。
李明哲_OptiStruct在汽車前端模塊支架設計中的應用.pdf
展開 行業分享｜AI+仿真，重塑前端設計研發價值
</strong></p><p><br></p><p>仿真工作中，大量的時間被花費在前端畫網格上，而網格的精度會影響后續計算結果。因此一個顛覆式的創新思維出現了：我們<strong>是不是能夠推出無網格技術</strong>，從而加速整個仿真過程，也讓普通設計師可以跨越仿真技術門檻，實現快速產品設計與評估。</p><p><br></p><p><strong>設計仿真一體化</strong></p><p><br></p><p><strong>仿真驅動設計中必然會涉及的方向是設計仿真一體化</strong>，如下圖所示，上方是一個傳統的設計流程，通常企業中做設計和做仿真的人是兩個team，背景差別很大，相互很難配合。下面是引入新的仿真技術之后，<strong>企業開始有了敏捷設計</strong>，可以非常快速的進行第一驗證，實現設計到驗證的快速循環，這是設計仿真一體化很重要的點。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/x0yLiaf5fF6xS47nxkibqtwO4kpo5Pq3LwaHZC9IQtxEBCp3rYFibkAQYJbfsEtk3UZYGzNAoBmryiclHIRyJGchLg/640?wx_fmt=png" width="706"></p><p><br></p><p>大家可以很清晰的看到仿真技術革新帶來的巨大變化。設計部門可以承擔更多專業仿真工作，進行快速仿真評估，<strong>專業做仿真的人員有更多精力做最為專注的事情</strong>，例如多學科的交叉學科聯合仿真以及新技術的突破等。
展開 射頻前端模組芯片（PA）三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247
射頻前端模組芯片（PA）三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
型號GSR2337 ?頻率?: 2.4 GHz
?類型?: FEM (PA+LNA+SW) ?WIFI?: 11n/ac/ax
?功率?: 21dBm@EVM-43dB@5V
?封裝?: 3*3 mm ?電壓?: 3.3V & 5V ?P2P?: SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
典型應用場景?：路由器、消費類電子、無人機、領夾麥、??TWS耳機、?智能家居、專業音頻設備、??無線話筒、?廣播音箱、運動通信裝備、??騎行對講機、?電競耳機
展開 