[기초 개념] ASIC 반도체 란? - 디지털 로직 개발자가 하는 일

ASIC 비메모리 반도체에 관하여

 

1)     주문형 반도체 ASIC:

-       Cell-based 방식

-       Simulator: Cadence사의 NC-simulator

-       사용 예시: DRAM 설계

 

2)     산업용 카메라 ASIC:

-       FPGA 방식

-       Simulator: Xilinx사의 Vivado

-       사용 예시: 센서 이미지 처리

 

 

ASIC 설계 및 생산 흐름

 

 그림1. ASIC (Application Specific IC)

크게 4단계로 이루어진다.

1)     Verilog로 설계 (Front-end)

2)     각종 gate, or 등으로 동작 회로 구성 (Front-end)

3)     실제 반도체 칩에 형상화함 (Back-end)

4)     Wafer에 공정

 

 

Front-end & Back-end 개발자의 설계 부분

 

그림2. Levels of Abstraction

총 4단계로,

1)     칩의 동작 방식을 알고리즘으로 구성

2)     RTL 코딩으로 R에 해당하는 Register로 알고리즘을 구성하는데 Clock base인 Flip-flop으로 만듦. (Latch는 clock base 아님)

3)     합성을 통해 netlist가 추출됨

4)     위에서 말한 3번의 ‘실제 반도체 칩에 형상화’작업이 여기서 수행. 칩의 원하는 위치에 Place & Route 진행.

 

 

Verilog-based simulation (Front-end 개발자 수행)

그림 3. Verilog-based simulation

1)     먼저 RTL 코딩을 통해 원하는 알고리즘 구현

2)     Testbench 코딩을 통해 해당 칩의 구현이 정상적으로 동작하는 지 검증용 코딩을 수행.

3)     Testbench를 얼마나 꼼꼼하게 여러 경우의 수를 고려하냐가 관건

4)     실제로 RTL 코딩보다 Testbench 코딩이 2배 가까이 더 소요된다고 함.