芯片设计的起点
芯片设计始于清晰的需求定义。早期,设计主要基于性能优先。随着技术进步,功耗、成本和尺寸也成为核心考量因素,引入了系统级的设计理念。
摩尔定律的指导
摩尔定律预测了集成电路上可容纳的晶体管数量每两年翻倍。这一趋势推动了设计复杂性的增长,促使设计工具和方法论的持续创新。
异构集成的兴起
传统的同质集成受限于摩尔定律放缓。异构集成,即将不同材料和功能模块集成到单一芯片中,为性能和效率提供新的提升路径。
低功耗设计策略
为满足便携式设备的需求,低功耗设计成为主流。采用动态电压频率调整、多阈值CMOS技术等策略,有效降低了能耗。
多核处理器设计
多核处理器设计将单个芯片上的多个处理器核心集成起来,提升并行处理能力。这不仅提高了性能,还改善了能效比。
安全性的前沿
随着安全需求的增长,芯片设计开始内嵌安全特性。物理不可克隆函数(PUFs)、专用硬件安全模块成为设计的重要组成部分。
AI驱动的设计变革
人工智能技术正在改变芯片设计。AI优化的算法可以预测设计中可能的瓶颈,并提供优化建议,大大提高设计效率和质量。