集成電路設計，是指以集成電路、超大規(guī)模集成電路為目標的設計流程。下面介紹一下集成電路設計的簡介是什么。

1、集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離，以控制整個芯片上各個器件之間的導電性能。PN結(jié)、金屬氧化物半導體場效應管等組成了集成電路器件的基礎結(jié)構(gòu)，而由后者構(gòu)成的互補式金屬氧化物半導體則憑借其低靜態(tài)功耗、高集成度的優(yōu)點成為數(shù)字集成電路中邏輯門的基礎構(gòu)造。設計人員需要考慮晶體管、互連線的能量耗散，這一點與以往由分立電子器件開始構(gòu)建電路不同，這是因為集成電路的所有器件都集成在一塊硅片上。金屬互連線的電遷移以及靜電放電對于微芯片上的器件通常有害，因此也是集成電路設計需要關注的課題。

2、隨著集成電路的規(guī)模不斷增大，其集成度已經(jīng)達到深亞微米級（特征尺寸在130納米以下），單個芯片集成的晶體管已經(jīng)接近十億個。由于其極為復雜，集成電路設計相較簡單電路設計常常需要計算機輔助的設計方法學和技術手段。集成電路設計的研究范圍涵蓋了數(shù)字集成電路中數(shù)字邏輯的優(yōu)化、網(wǎng)表實現(xiàn)，寄存器傳輸級硬件描述語言代碼的書寫，邏輯功能的驗證、仿真和時序分析，電路在硬件中連線的分布，模擬集成電路中運算放大器、電子濾波器等器件在芯片中的安置和混合信號的處理。相關的研究還包括硬件設計的電子設計自動化（EDA）、計算機輔助設計（CAD）方法學等，是電機工程學和計算機工程的一個子集。

3、對于數(shù)字集成電路來說，設計人員更多的是站在高級抽象層面，即寄存器傳輸級甚至更高的系統(tǒng)級（有人也稱之為行為級），使用硬件描述語言或高級建模語言來描述電路的邏輯、時序功能，而邏輯綜合可以自動將寄存器傳輸級的硬件描述語言轉(zhuǎn)換為邏輯門級的網(wǎng)表。對于簡單的電路，設計人員也可以用硬件描述語言直接描述邏輯門和觸發(fā)器之間的連接情況。網(wǎng)表經(jīng)過進一步的功能驗證、布局、布線，可以產(chǎn)生用于工業(yè)制造的GDSII文件，工廠根據(jù)該文件就可以在晶圓上制造電路。模擬集成電路設計涉及了更加復雜的信號環(huán)境，對工程師的經(jīng)驗有更高的要求，并且其設計的自動化程度遠不及數(shù)字集成電路。

4、逐步完成功能設計之后，設計規(guī)則會指明哪些設計匹配制造要求，而哪些設計不匹配，而這個規(guī)則本身也十分復雜。集成電路設計流程需要匹配數(shù)百條這樣的規(guī)則。在一定的設計約束下，集成電路物理版圖的布局、布線對于獲得理想速度、信號完整性、減少芯片面積來說至關重要。半導體器件制造的不可預測性使得集成電路設計的難度進一步提高。在集成電路設計領域，由于市場競爭的壓力，電子設計自動化等相關計算機輔助設計工具得到了廣泛的應用，工程師可以在計算機軟件的輔助下進行寄存器傳輸級設計、功能驗證、靜態(tài)時序分析、物理設計等流程。

以上就是關于集成電路設計的簡介是什么的內(nèi)容介紹了。