數字前端後端的區別、以及流程簡介

• 前端設計（也稱邏輯設計）和後端設計（也稱物理設計）並無統一嚴格的界限，涉及到與工藝有關的設計就是後端設計。
• 我的理解是：
• 數字前端以設計架構爲起點，以生成能夠佈局佈線的網表爲終點；是用設計的電路實現想法；
• 主要包括：基本的RTL編程和仿真，前端設計還能夠包括IC系統設計、驗證(verification)、綜合、STA、邏輯等值驗證 (equivalence check)。其中IC系統設計最難掌握，它須要多年的IC設計經驗和熟悉那個應用領域，就像軟件行業的系統架構設計同樣，而RTL編程和軟件編程至關。
• 數字後端以佈局佈線爲起點，以生成能夠能夠送交foundry進行流片的GDS2文件爲終點；是將設計的電路製造出來，在工藝上實現想法。

• 主要包括：後端設計簡單說是P&R，可是包括的東西很多，像芯片封裝和管腳設計，floorplan，電源佈線和功率驗證，線間干擾的預防和修 正，時序收斂，STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產廠家的具體要求。

• 術語：tape-out—提交最終GDS2文件作加工；Foundry—芯片代工廠，如中芯國際。。。

  數字前端設計的通常流程：

      1.    規格制定

•       芯片規格，也就像功能列表同樣，是客戶向芯片設計公司（稱爲Fabless，無晶圓設計公司）提出的設計要求，包括芯片須要達到的具體功能和性能方面的要求。
        2.    詳細設計

  Fabless根據客戶提出的規格要求，拿出設計解決方案和具體實現架構，劃分模塊功能。目前架構的驗證通常基於SystemC語言，對構架模型的仿真可使用SystemC的仿真工具。其中典型的例子是Synopsys公司的CoCentric和Summit公司的Visual Elite等。

        3.    HDL編碼

  使用硬件描述語言（VHDL，Verilog HDL，業界公司通常都是使用後者）將模塊功能以代碼來描述實現，也就是將實際的硬件電路功能經過HDL語言描述出來，造成RTL（寄存器傳輸級）代碼。

  設計輸入工具：具備強大的文本編輯功能，多種輸入方法（VHDL，Verilog，狀態轉移圖，模塊圖等），語法模板，語法檢查，自動生產代碼和文檔等功能。如Active-HDL,VisualVHDL/Verilog等。

  RTL分析檢查工具：Synopsys LEDA

        4.    仿真驗證

        仿真驗證就是檢驗編碼設計的正確性，檢驗的標準就是第一步制定的規格。看設計是否精確地知足了規格中的全部要求。規格是設計正確與否的黃金標準，一切違反，不符合規格要求的，就須要從新修改設計和編碼。

  設計和仿真驗證是反覆迭代的過程，直到驗證結果顯示徹底符合規格標準。

  仿真驗證工具Synopsys的VCS，Mentor ModelSim，Cadence Verilog－XL，Cadence NC-Verilog。
        5.    邏輯綜合――Design Compiler

        仿真驗證經過，進行邏輯綜合。邏輯綜合的結果就是把設計實現的HDL代碼翻譯成門級網表netlist。綜合須要設定約束條件，就是你但願綜合出來的電路在面積，時序等目標參數上達到的標準。邏輯綜合須要基於特定的綜合庫，不一樣的庫中，門電路基本標準單元（standard  cell）的面積，時序參數是不同的。因此，選用的綜合庫不同，綜合出來的電路在時序，面積上是有差別的。

  通常來講，綜合完成後須要再次作仿真驗證（這個也稱爲後仿真，以前的稱爲前仿真）

  邏輯綜合工具Synopsys的Design Compiler（DC），Cadence的 PKS，Synplicity的Synplify等。另外，和綜合工具配合使用的還有不少其餘工具，如靜態時間分析工具，等效性檢查工具等等。Synopsys公司和Cadence公司都提供完整的工具包。
        5.1.    STA

  Static Timing  Analysis（STA），靜態時序分析，這也屬於驗證範疇，它主要是在時序上對電路進行驗證，檢查電路是否存在創建時間（setup  time）和保持時間（hold time）的違例（violation）。這個是數字電路基礎知識，一個寄存器出現這兩個時序違例時，是沒有辦法正確採樣數據和輸出數據的，因此以寄存器爲基礎的數字芯片功能確定會出現問題。STA工具備Synopsys的Prime Time。
        5.2.    形式驗證

        這也是驗證範疇，它是從功能上（STA是時序上）對綜合後的網表進行驗證。經常使用的就是等價性檢查（Equivalence Check）方法，以功能驗證後的HDL設計爲參考，對比綜合後的網表功能，他們是否在功能上存在等價性。這樣作是爲了保證在邏輯綜合過程當中沒有改變原先HDL描述的電路功能。形式驗證工具備Synopsys的Formality。前端設計的流程暫時寫到這裏。從設計程度上來說，前端設計的結果就是獲得了芯片的門級網表電路。

• 數字前端後端區別

下面轉自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_875c3b2f01010pi6.html

IC前端主要是數字前端設計、軟件硬件驗證、FPGA驗證等，前端的入門門檻相對後端較低（但其實還相對其餘行業是比較高的）。在北京，就我知道，前端的工程師起薪是7.5k。如今全國合格的前端工程師仍是很是少的，數量缺口達到3萬。

後端主要是模擬部分以及layout，這方面須要及其豐富的經驗，相對應收入會比前端高一點，人才也是奇缺的。人才缺口相對前端就更大了。 同時還有一些IC流程工程師，也是很是吃香的。 前端須要學習的週期相對後端短，後端尤爲是模擬部分，徹底是靠經驗熬出來的，因此若是有毅力，在模擬的路上多走幾年，前途（錢途）也是不可限量的。我有一個同窗，學模擬的，在公司屬於奇缺人才，裁人和他是絕緣體。固然自己實力也很強的， 因此樓主主要看本身吧，喜愛哪一個方面。IC有時候頗有挑戰，有時候很枯燥。像我，debug波形多了，會噁心

數字前端主要包括兩個方面：設計和驗證。設計前期是寫verilog代碼，到後來就是作些架構層面的東西，設計和驗證都是針對邏輯功能而言的，不太關心時序問題。
數字後端作實現、流程，主要是學會使用工具軟件。後端經驗比較重要。相對而言，前端的門檻較低，後端門檻較高。

咱們來看一下獵頭招聘就明白這兩個概念了。呵呵。。

高級數字電路工程師
工做地點：成都      
職位描述：
1.  完成公司ASIC數字前端的設計和驗證；
2.  配合數字後端部門完成ASIC的後端設計；
3.  配合測試部門完成ASIC的測試；
4.  完成相關文檔的整理與編寫。
任職要求：
1.    相關專業本科以上學歷；
2.    4-5年相關工做經驗，具備獨立設計模塊、芯片能力；
3.    熟練掌握Verilog，熟悉芯片的仿真驗證方法，熟悉 NC-Sim CS, Quartus等EDA工具；熟悉ASIC設計流程；瞭解系統總線架構和經常使用軟硬件接口協議。
4.    良好的溝通協調能力及團隊合做精神。

 

• 數字後端設計工程師

職位描述：
負責數字電路的綜合、自動佈局佈線、時鐘分析、時序修正、電源分析、信號完整性分析、物理驗證、代工廠tapeout等數字後端工做，協助前端工程師完成設計、驗證和時序分析，完成對代工廠數據交接和對客戶技術支持。
任職資格：
1. 微電子相關專業，本科以上學歷。
2. 熟悉SOC從RTL到GDS的完整設計流程；                                                                                                         
3. 可以熟練使用Astro/Encounter、DC/PC、PT、Formality、MentorDFT、StarRC、Calibre等相關設計工具的某一套或幾種；
4. 較好的英文閱讀能力；                                                                                                         
5.高效的學習能力和團對合做精神。

 

• 數字前端和後端設計工程師須要具有什麼能力

下面轉自：http://yuqix.blog.51cto.com/979066/242564

<前端>

1. 精通verilog(包括2001)的編程，仿真，測試
2. 充分掌握邏輯綜合和時序分析
3. 理解前端常用的各類庫的格式和內容，好比.v, .lib
4. 瞭解某個應用領域的知識
5. 學會使用FPGA測試代碼
6. 具有DFT的基本概念

<後端>

1. 熟悉後端流程，(IO plan, floorplan, power flan, place, CTS, route)
2. 熟練掌握一種後端工具的使用
3. 學會如何使用工具分析功耗及其對設計的影響，(static/dynamic IR-drop, EM等)
4. 學會使用工具分析和解決cross talk問題
5. 精通時序分析
6. 理解後端經常使用庫和文件的格式，內容，生成和轉換，好比: .lib, spice, lef, def
7. 精通一種unix script語言，如今大多用perl，也能夠用awk。(TCL不是unix script語言，可是也必定要會)
8. 十分了解circuit design及其工具 (爲DRC/LVS準備的)
9. 具有DFT的基本概念
10. 瞭解package design的種類和過程

一個優秀的後端工程師要可以在複雜的結果中，識別出問題的真假，好比時序上的違反，找出解決問題或者防止問題發生的方法，而後靈活有效地使用工具來達到你的要求。
 
做者:china_soc   時間:2007-12-20 17:26

也來講兩句前端工程師:
前端工程師還能夠考慮掌握:

1. 掌握系統的劃分:功能定義,資源分析,結構劃分等體系結構上的知識.
2. 掌握關於低功耗,高速度,低面積相關的設計理念
3. 熟悉或掌握系統仿真平臺的搭建:前仿真,後仿真和atpg仿真等仿真平臺的擴充性和兼容性的知識,仿真必定是一大塊了.
4. 熟悉或掌握集成電路先後端設計流程:前端和後端設計接口及影響和先後端工具的接口及影響
5. 除.lib,.v外還應掌握,SDF/SPEF/DSPF/RSPF等數據結構
6. 熟悉或掌握你全部用的廠家工藝的工藝特性.
7. 掌握形式驗證工具.
8. 掌握靜態時序分析工具的使用:好比如何保證你利用靜態時序分析分析經過的設計,流片回來時序必定正確.
9. 掌握perl語言,shell,makefile語言

 

1)  前端主要負責邏輯實現，一般是使用verilog/VHDL之類語言，進行行爲級的描述。然後端，主要負責將前端的設計變成真正的 schematic&layout，流片，量產。打個比喻來講，前端就像是作藍圖的，能夠功能性，結構性的東西。然後端則是將藍圖變成真正的高樓。

2)  前端設計主要是進行功能設計，代碼的編寫，要會使用硬件描述語言，也就是上面有提到的verilog/VHDL等，固然，也會要使用一些仿真軟件。後端設計須要的則會更加多一些了，包括綜合，到P＆R，以及最後的STA，這些工具裏candence和synopsys都有一整套系統的。有關心的能夠去他們的網站看看。

其實前端和後端對於編程沒有特別的要求。前端的設計會須要使用硬件描述語言來寫代碼，可是，須要注意的是，這裏指的是"描述"，而不像是C或者 java之類的強調編程技巧啊什麼的。因此，這個選擇就看你本身了，而與編程沒有什麼特別的關係了。