模擬集成電路設計的九個層次

 

一段 ：你剛開始進入這行，對PMOS/NMOS/BJT什(shen)麼(me)的(de)隻(zhi)不(bu)過(guo)有(you)個(ge)大(da)概(gai)的(de)了(le)解(jie)，各(ge)種(zhong)器(qi)件(jian)的(de)特(te)性(xing)你(ni)也(ye)不(bu)太(tai)清(qing)楚(chu)，具(ju)體(ti)設(she)計(ji)成(cheng)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)電(dian)路(lu)你(ni)也(ye)沒(mei)什(shen)麼(me)主(zhu)意(yi)，你(ni)的(de)電(dian)路(lu)圖(tu)主(zhu)要(yao)看(kan)國(guo)內(nei)雜(za)誌(zhi)上(shang)的(de)文(wen)章(zhang)，或(huo)者(zhe)按(an)照(zhao)教(jiao)科(ke)書(shu)上(shang)現(xian)成(cheng)的(de)電(dian)路(lu)
，你(ni)總(zong)覺(jiao)得(de)他(ta)們(men)說(shuo)得(de)都(dou)有(you)道(dao)理(li)。你(ni)做(zuo)的(de)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)是(shi)小(xiao)規(gui)模(mo)的(de)模(mo)塊(kuai)，做(zuo)點(dian)差(cha)分(fen)運(yun)放(fang)


，或(huo)者(zhe)帶(dai)隙(xi)基(ji)準(zhun)的(de)仿(fang)真(zhen)什(shen)麼(me)的(de)你(ni)就(jiu)計(ji)算(suan)著(zhe)發(fa)文(wen)章(zhang)，生(sheng)怕(pa)到(dao)時(shi)候(hou)論(lun)文(wen)湊(cou)不(bu)夠(gou)。總(zong)的(de)來(lai)說(shuo)
，基(ji)本(ben)上(shang)看(kan)見(jian)運(yun)放(fang)還(hai)是(shi)發(fa)怵(chu)。你(ni)覺(jiao)得(de)spice是一個非常難以使用而且古怪的東西。

 

二段 ：你開始知道什麼叫電路設計
，天天捧著本教科書在草稿紙上狂算一氣。你也經常開始提起一些技術參數，Vdsat、lamda
、early voltage、GWB
、ft之類的。總覺得有時候電路和手算得差不多，有時候又覺得差別挺大。你也開始關心電壓，溫度和工藝的變化。例如低電壓、低功耗係統什麼的。或者是超高速高精度的什麼東東，時不時也來上兩句。你設計電路時開始計劃著要去tape out，雖然tape out看起來還是挺遙遠的。這個階段中，你覺得spice很強大
，但經常會因為AC仿真結果不對而大傷腦筋。

三段 ：你已經和PVT鬥dou爭zheng了le一yi段duan時shi間jian了le，但dan總zong的de來lai說shuo基ji本ben上shang還hai是shi沒mei有you幾ji次ci成cheng功gong的de設she計ji經jing驗yan。你ni覺jiao得de要yao設she計ji出chu真zhen正zheng能neng用yong的de電dian路lu真zhen的de很hen難nan，你ni急ji著zhe想xiang建jian立li自zi己ji的de信xin心xin，可ke你ni不bu知zhi道dao該gai怎zen麼me辦ban。你ni開kai始shi閱yue讀du一yi些xieJSSC或者博士論文什麼的
，可你覺得他們說的是一回事，真正的芯片或者又不是那麼回事。你覺得Vdsat什(shen)麼(me)的(de)指(zhi)標(biao)實(shi)在(zai)不(bu)夠(gou)精(jing)確(que)，仿(fang)真(zhen)器(qi)的(de)缺(que)省(sheng)設(she)置(zhi)也(ye)不(bu)夠(gou)滿(man)足(zu)你(ni)的(de)要(yao)求(qiu)，於(yu)是(shi)你(ni)試(shi)著(zhe)仿(fang)真(zhen)器(qi)調(tiao)整(zheng)參(can)數(shu)，或(huo)者(zhe)試(shi)著(zhe)換(huan)一(yi)換(huan)仿(fang)真(zhen)器(qi)，但(dan)是(shi)可(ke)它(ta)們(men)給(gei)出(chu)的(de)結(jie)果(guo)仍(reng)然(ran)是(shi)有(you)時(shi)準(zhun)有(you)時(shi)不(bu)準(zhun)。你(ni)上(shang)論(lun)壇(tan)，希(xi)望(wang)得(de)到(dao)高(gao)手(shou)的(de)指(zhi)導(dao)。可(ke)他(ta)們(men)也(ye)是(shi)語(yu)焉(yan)不(bu)詳(xiang)，說(shuo)得(de)東(dong)西(xi)有(you)時(shi)對(dui)有(you)時(shi)不(bu)對(dui)。這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)中(zhong)，你(ni)覺(jiao)得(de)spice雖然很好，但是幫助手冊寫的太不清楚了。

 

四段 ：你(ni)有(you)過(guo)比(bi)較(jiao)重(zhong)大(da)的(de)流(liu)片(pian)失(shi)敗(bai)經(jing)曆(li)了(le)。你(ni)知(zhi)道(dao)要(yao)做(zuo)好(hao)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)，需(xu)要(yao)精(jing)益(yi)求(qiu)精(jing)，需(xu)要(yao)戰(zhan)戰(zhan)兢(jing)兢(jing)的(de)仔(zai)細(xi)檢(jian)查(zha)每(mei)一(yi)個(ge)細(xi)節(jie)。你(ni)發(fa)現(xian)在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)有(you)很(hen)多(duo)不(bu)曾(zeng)設(she)想(xiang)過(guo)的(de)問(wen)題(ti)，想(xiang)要(yao)做(zuo)好(hao)電(dian)路(lu)需(xu)要(yao)完(wan)整(zheng)的(de)把(ba)握(wo)每(mei)一(yi)個(ge)方(fang)麵(mian)。於(yu)是(shi)你(ni)開(kai)始(shi)係(xi)統(tong)地(di)重(zhong)新(xin)學(xue)習(xi)在(zai)大(da)學(xue)畢(bi)業(ye)時(shi)已(yi)經(jing)賣(mai)掉(diao)的(de)課(ke)本(ben)。你(ni)把(ba)能(neng)能(neng)找(zhao)到(dao)的(de)相(xiang)關(guan)資(zi)料(liao)都(dou)仔(zai)細(xi)的(de)看(kan)了(le)一(yi)邊(bian)，希(xi)望(wang)能(neng)從(cong)中(zhong)找(zhao)到(dao)一(yi)些(xie)更(geng)有(you)啟(qi)發(fa)性(xing)的(de)想(xiang)法(fa)。你(ni)已(yi)經(jing)清(qing)楚(chu)地(di)知(zhi)道(dao)了(le)你(ni)需(xu)要(yao)達(da)到(dao)的(de)電(dian)路(lu)指(zhi)標(biao)和(he)性(xing)能(neng)

，你(ni)也(ye)知(zhi)道(dao)了(le)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)本(ben)質(zhi)上(shang)是(shi)需(xu)要(yao)做(zuo)很(hen)多(duo)合(he)理(li)的(de)折(zhe)中(zhong)。可(ke)你(ni)搞(gao)不(bu)清(qing)這(zhe)個(ge)“合理”是(shi)怎(zen)麼(me)確(que)定(ding)的(de)
，不(bu)同(tong)指(zhi)標(biao)之(zhi)間(jian)的(de)折(zhe)中(zhong)如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)才(cai)好(hao)。你(ni)覺(jiao)得(de)要(yao)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)個(ge)適(shi)當(dang)的(de)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)電(dian)路(lu)真(zhen)的(de)太(tai)難(nan)了(le)，你(ni)不(bu)相(xiang)信(xin)在(zai)這(zhe)個(ge)世(shi)界(jie)上(shang)有(you)人(ren)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)他(ta)們(men)宣(xuan)稱(cheng)的(de)那(na)麼(me)好(hao)，因(yin)為(wei)聰(cong)明(ming)如(ru)你(ni)都(dou)覺(jiao)得(de)麵(mian)對(dui)如(ru)此(ci)紛(fen)雜(za)的(de)選(xuan)擇(ze)束(shu)手(shou)無(wu)策(ce)，他(ta)們(men)怎(zen)麼(me)可(ke)能(neng)做(zuo)得(de)到(dao)
？這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)中(zhong)，你(ni)覺(jiao)得(de)spice功能還是太有限了
，而且經常對著“TIme step too small”的出錯信息發呆，偶爾情況下你還會創造出巨大的仿真文件讓所有人和電腦崩潰。

 

五段 ：你覺得很多競爭對手的東西不過如此而已。你開始有一套比較熟悉的設計方法。但是你不知道如何更加優化你手頭的工具。你已經使用過一些別人編好的腳本語言
，但經常碰到很多問題的時候不能想起來用awk或者perlgaoding。nikaishidaliangdezhanyongfuwuqidefangzhenshijian

，nixiangxinjingguodaliangdefangzhen，nikeyiqingchudibanishejidemokuaitiaozhengdaoheshideyangzi。youshihounijiaodezuodianlushejijianzhishitaiwuliaole，shizaibuxingdehua，nizaikaolvshibushigaifangqile。zhegejieduanzhong，nijiaodespice好是好，但是比起fast spice係列的仿真器來，還是差遠了；你開始不相信AC仿真，取而代之的是大量的transient仿真。

 

六段 ：nikaishimingbaizaizhegeshijiezhongzhiyouzuiheshidesheji
，meiyouzuihaodesheji。nikaishiyouyitaozhenzhengshuyuzijideshejifangfa，nihuiqingxiangyumouyizhonghuoliangzhongfangzhengongju，bingnenggoushuliandeshiyongtamenpingjianidesheji。nikaishizaishejizhongkaolvPVT的變化
，你知道一個電路從開始到現在的演化過程，並能夠針對不同的應用對他們進行裁減。你開始關注功耗和麵積，你tape out的de芯xin片pian開kai始shi有you一yi些xie能neng夠gou滿man足zu產chan品pin要yao求qiu了le。但dan是shi有you時shi候hou你ni還hai是shi不bu能neng完wan全quan理li解jie一yi些xie複fu雜za係xi統tong的de設she計ji方fang法fa
，並bing且qie犯fan下xia一yi些xie愚yu蠢chun的de錯cuo誤wu並bing導dao致zhi災zai難nan性xing後hou果guo。你ni開kai始shi閱yue讀duJSSC時不隻是挑一兩片文章看看，或許把JSSC作為廁所讀物對你來說是一個不錯的選擇。在這個階段中
，你覺得spice是一個很偉大的工具，你知道如何在spice中對精度和速度做合理的仿真
，並隨時做出最合適的選擇。

 

七段 ：nikaishizhenzhenglijiemonidianlushejidebenzhi，wulunduiyugaojingduxitonghaishigaosuduxitongdouyouzijiduyoudekanfahejingyan。nikeyizaixitongjiduibutongdemokuaizhibiaojinxingzhezhongyihuanquzuihaodexingneng。nihuilejieyigeqianzaideshichangbingkaishizijidechanpindingyi，bingqienizhidaozhiyaofangfazhengque，nishejichudechanpinhuijuyouhenhaodejingzhengli。nikeyicongrongdecongtoudaojiaojinxingzhenggedianludegongnenghezhibiaohuafen
，nilejielimiandemeiyigejishuxijiehetamendezhezhonghuiduiyunidechanpinyouzenyangdeyingxiang。nikaishiguanzhushejidekekaoxing。zaizhegejieduanzhong
，nijiaodespice是一個很實用的工具，並喜歡上了蒙特卡洛仿真
，但你還是經常抱怨服務器太慢，雖然你經常是在後半夜運行仿真。

 

八段 ：這個時候成功的做出一個芯片對你來說是家常便飯，就象一名駕駛老手開車一樣
，遇到紅燈就停、綠lv燈deng就jiu行xing。一yi個ge產chan品pin的de設she計ji對dui於yu你ni來lai說shuo幾ji乎hu都dou是shi無wu意yi識shi的de。你ni不bu需xu要yao再zai對dui著zhe仿fang真zhen結jie果guo不bu停ting的de調tiao整zheng參can數shu和he優you化hua
，更geng多duo時shi候hou之zhi需xu要yao很hen少shao量liang的de仿fang真zhen就jiu可ke以yi結jie束shu一yi個ge模mo塊kuai的de設she計ji了le。你ni能neng夠gou清qing楚chu地di感gan覺jiao到dao某mou一yi個ge指zhi標biao的de電dian路lu模mo塊kuai在zai技ji術shu上shang是shi可ke能neng的de還hai是shi不bu可ke能neng的de。你ni完wan全quan不bu用yong關guan心xin具ju體ti模mo塊kuai的de噪zao聲sheng係xi數shu或huo者zhe信xin噪zao比bi或huo者zhe失shi真zhen度du。你ni隻zhi需xu要yao知zhi道dao它ta是shi可ke以yi被bei設she計ji出chu來lai就jiu可ke以yi了le

，更geng詳xiang細xi的de技ji術shu指zhi標biao對dui你ni來lai說shuo毫hao無wu意yi義yi。你ni開kai始shi覺jiao得deJSSC上的東西其實都是在湊數，有時候認為JSSC即使作為廁紙也不合格（太薄太脆）。你覺得spice偶爾用用挺好的

，但是實在是不可靠
，很多的時候看看工作點就差不多夠了。

 

九段 ：zheshihoudeniduihenduodianluyijingliaoruzhizhang，nikeyitiqianyuzhihenduojishuxiayilundefazhanfangxiang。yiniannizhipaoshangjicifangzhen，yekenengyifangzhenjiushijinian。nihenshaoyouhuadianlutudeshihou，duoshushijiannizaidagaoerfuhuoshizaitaipingyangdemougexiaodaodiaoyu。chuleouerzaiISSCC上湊湊熱鬧
，你從不和別人說起電路方麵的事，因為你知道沒人能明白。