2025-01-13 智能仪表资讯 0
芯片设计之初：从零到英雄
芯片设计是一个极其复杂和精细的过程。它涉及到多个阶段，从最初的概念验证、逻辑电路设计、物理布局，直至最终制造。这一系列工作都需要高度专业化和严格遵守规则。在这个过程中，每一个环节都是建立在前一个环节之上的基础上。如果说芯片是由几层构成，那么每一层都代表着不同的技术挑战和创新的机遇。
硬件抽象与逻辑实现
在硬件工程师眼中，芯片不仅仅是一块带有电子元件的小板，而是一个可以执行特定任务的计算单元。为了实现这一目标，我们首先需要将程序转换为能够直接操作电路组合器（门）的逻辑表达式。这一步骤被称作硬件描述语言（HDL）编写。然后通过各种工具，将这些逻辑表达式翻译成实际可以制造出来的一系列晶体管和电阻网络。
互联与集成：晶体管阵列与内存
最后一步就是将所有这些功能连接起来形成一个完整的系统。在这个过程中，晶体管会被组织成各种形式，如数字门或运算放大器，这些基本单元就像建筑物一样，它们共同构成了更大的城市——即我们的芯片。而内存部分，则是处理数据暂时存储的地方，它在现代计算机中扮演着不可或缺的角色。
融入软件定义：模拟信号处理与专用集成电路
随着技术发展，不同类型的人工智能应用开始要求对传统数字信号进行模拟信号处理。此时，专用的集成电路（ASICs）就显得尤为重要，因为它们能够提供所需的大规模并行计算能力，同时保证了低功耗、高性能。这类ASICs通常用于图像识别、语音识别等领域，其核心技术便是模拟信号处理。
可编程性与柔性：可编程门阵列(PGA)与字段配置可编程门阵列(FPGA)
在过去，由于成本因素，大多数电子设备使用的是固定的 ASIC。但随着时间推移，对灵活性的需求增加，使得 PGA 和 FPGA 的出现成为可能。PGA 是一种可以根据用户需求重新排列内部结构以优化性能的一个特殊类型的手动调整型IC。而 FPGA 则能在不改变其物理形态的情况下完全重设其行为，这使得它们非常适合于快速变化或者无法预知具体需求的情景下使用，比如高级通信设备或者人工智能应用中的深度学习模型训练。
