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　　以英伟达的B200芯片为例✿ღ✿，在巴掌大的面积上✿ღ✿，塞入了2080亿个晶体管✿ღ✿。里面的布局✿ღ✿，堪称一个异次元空间级的迷宫✿ღ✿。

　　所以✿ღ✿，基本上都是设计工程师直接在图纸上绘制电路的物理版图✿ღ✿，然后把版图送到制造工厂✿ღ✿，工厂进行生产✿ღ✿。

　　随着集成电路变得越来越复杂✿ღ✿，他们仍然采用这种方式✿ღ✿，先画底层细节✿ღ✿，然后进行“拼接”✿ღ✿，最终组成一个完整的集成电路✿ღ✿。

　　RTL层✿ღ✿，是寄存器传输层（ Register Transfer Level ）✿ღ✿。门级层的“门”✿ღ✿，就是门电路✿ღ✿。门电路是由晶体管搭建的✿ღ✿。

　　掩模✿ღ✿，在之前晶圆制造里介绍过✿ღ✿，就是光掩模版✿ღ✿，是芯片设计的最终产物✿ღ✿，是最底层的酷游KU游平台登录✿ღ✿。✿ღ✿、最能够从细节对芯片进行描述的东东✿ღ✿。掩模层✿ღ✿，是最底层✿ღ✿。

　　此时✿ღ✿，再采用自底向上（Bottom-Up）方式就不合适了✿ღ✿。于是✿ღ✿，自顶向下（Top-Down）的设计理念 开始崛起✿ღ✿。

　　简单来说✿ღ✿，就是不再从细节开始入手✿ღ✿，而是“先宏观✿ღ✿，再微观”——先做系统级设计✿ღ✿，然后再做RTL级设计（逻辑功能设计）✿ღ✿。等上层设计完成后✿ღ✿，再进行下层设计（ 门级层✿ღ✿、晶体管层✿ღ✿、布局布线层和掩膜层）✿ღ✿，完善每一个细节 ✿ღ✿。

　　自顶向下（ Top-Down）设计理念一直到现在都是主流✿ღ✿。对于日益复杂的芯片架构来说✿ღ✿，这种方式具有更高的效率✿ღ✿、更短的设计周期✿ღ✿，以及更低的设计成本✿ღ✿。

　　上世纪70年代KU酷游·(中国区)官方网站✿ღ✿，✿ღ✿，随着计算机技术的不断成熟✿ღ✿，芯片设计逐渐从手工设计走向了计算机辅助设计阶段✿ღ✿，出现了ICCAD（ICComputer Aided Drafting） ✿ღ✿。

　　到了80年代✿ღ✿，又出现了CAE （ Computer Aided Engineering✿ღ✿，计算机辅助工程）✿ღ✿。 CAD专注于产品设计建模与绘图✿ღ✿，而CAE侧重于工程仿真与性能优化‌✿ღ✿。

　　大家需要注意✿ღ✿， EDA并不是一个具体的软件✿ღ✿，而是一类软件的统称✿ღ✿。它不仅仅用于芯片的设计✿ღ✿、验证和仿真✿ღ✿，也用于芯片的制造流程✿ღ✿。

　　换言之✿ღ✿，EDA贯穿于芯片的整个研发和生产周期✿ღ✿， 能够帮助工程师完成大量的细分任务✿ღ✿，可以显著提高设计效率✿ღ✿、精度以及成功率ntd-048✿ღ✿。

　　很多人都知道光刻机✿ღ✿，也知道光刻机是我们被“卡脖子”的一个关键点KU酷游app下载KU酷游app下载✿ღ✿。事实上✿ღ✿，在EDA方面KU酷游app下载机房服务✿ღ✿，我们也是被“卡脖子”的✿ღ✿，问题同样很严重✿ღ✿。

　　从全球范围内来看✿ღ✿，处于EDA行业第一梯队的✿ღ✿，就是三家公司——Synopsys（新思科技）✿ღ✿、Cadence（铿腾电子）✿ღ✿、Siemens EDA（原Mentor）ntd-048✿ღ✿。

　　他们都于上世纪80年代创立于美国✿ღ✿，目前拥有完整的✿ღ✿、全流程的EDA产品体系✿ღ✿，市场占有率超过70%✿ღ✿，竞争优势非常明显✿ღ✿。

　　除了极少数公司（IDM✿ღ✿， 整合元件制造商） 设计✿ღ✿、制造✿ღ✿、封测全都做之外✿ღ✿，大部分公司都只做其中一块（Fabless✿ღ✿、Foundry✿ღ✿、OSAT）✿ღ✿，或者是某个更加细分的领域✿ღ✿。

　　国内的很多知名芯片公司✿ღ✿，例如华为海思✿ღ✿、中兴微电子✿ღ✿、寒武纪等✿ღ✿，都是Fabless（ 无晶圆芯片设计企业）✿ღ✿。

　　小米前两天发布了自己的手机SoC芯片——玄戒O1✿ღ✿。他们也是Fabless✿ღ✿，只负责设计✿ღ✿，芯片制造还是交给了台积电（3nm工艺）✿ღ✿。

　　数字芯片处理数字信号✿ღ✿，通常都可以做很大规模✿ღ✿，尤其是现在很多CPU✿ღ✿、GPU✿ღ✿、NPU计算芯片✿ღ✿，还有手机SoC芯片✿ღ✿，结构都极为复杂✿ღ✿，晶体管数量极多✿ღ✿，设计难度极大✿ღ✿，成本也极为高昂✿ღ✿。

　　设计这种高端芯片✿ღ✿，往往需要几百甚至几千人的专业技术团队✿ღ✿，耗费一年甚至几年的时间KU酷游app下载✿ღ✿，投入上亿甚至上百亿美元的资金✿ღ✿。芯片工艺制程越先进✿ღ✿，成本就越高✿ღ✿。

　　成本中✿ღ✿，包括了专业人才的薪资（芯片设计人才的薪资很高）✿ღ✿、EDA工具的授权费KU酷游app下载✿ღ✿、IP核（待会会提到）的采购费✿ღ✿、设备购买费以及运营费用等✿ღ✿。

　　模拟/射频芯片✿ღ✿，处理模拟信号✿ღ✿，往往是针对一些具体的功能✿ღ✿，规模远不如刚才说的高端数字芯片✿ღ✿。另外还有一些数模混合信号芯片✿ღ✿，例如ADC（模数转换）✿ღ✿、DAC（数模转换）✿ღ✿，也是针对一些具体应用✿ღ✿。这些芯片✿ღ✿，大部分相对数字芯片来说简单一些✿ღ✿。

　　对于较为简单的芯片✿ღ✿， 一些中小型团队✿ღ✿，借助目前比较齐全的芯片设计软件工具平台 （例如EDA） 和硬件设备✿ღ✿，也能够进行自主设计✿ღ✿。当然✿ღ✿，哪怕是简单的芯片✿ღ✿，设计周期大概是1-1.5年✿ღ✿，耗费资金在百万至千万级商用计算机✿ღ✿。

　　如果流片（芯片设计最后要进行流片✿ღ✿，相当于做一个测试版）失败✿ღ✿，损失会非常大（28nm单次流片需要1000万元✿ღ✿，7nm需要超过1亿美元）✿ღ✿。

　　IP核✿ღ✿，即知识产权核✿ღ✿，代表着一种预先定义✿ღ✿、经过验证且可重复使用的模块化功能单元✿ღ✿。它是构建大规模集成电路的基础元素✿ღ✿。

　　简单来说✿ღ✿，你在设计一个复杂芯片的时候✿ღ✿，不必每个部分都从零开始✿ღ✿，一些成熟的或通用的功能单元ntd-048✿ღ✿，你就可以直接购买IP核✿ღ✿，大幅减少芯片设计的工作量✿ღ✿。

　　目前✿ღ✿，芯片IP核的主要市场份额也被欧美企业所占据✿ღ✿，其中Arm✿ღ✿、Synopsys和Cadence位列市场前三✿ღ✿。

　　在芯片设计的产业链中✿ღ✿，上游的EDA工具和IP核授权环节毛利率高达90%以上✿ღ✿。然而✿ღ✿，这些利润基本上都被刚才说的那几家公司所占据✿ღ✿。

　　根据有关机构的数据显示ntd-048✿ღ✿，2020至2024年间✿ღ✿，全球芯片设计市场的复合增长率是9.8%✿ღ✿，2024年市场规模突破4800亿美元✿ღ✿。中国市场的增长更为惊人✿ღ✿，占比从19%迅速提升至28%✿ღ✿。

　　随着整个社会数字化转型的不断推进✿ღ✿，还有AI浪潮的蓬勃发展✿ღ✿，相信包括芯片设计在内的整个芯片产业还会继续高歌猛进✿ღ✿。这其中✿ღ✿，蕴藏着巨大的商业机会和挑战✿ღ✿。

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