在获得芯片开发任务后,首先要估计芯片的总面积、总成本,用什么工艺,选哪家Foundry。通常将芯片整体规划,以及内部数字、模拟电路的位置、面积、形状等特征的规划称为版图布局规划(FloorPlan)。一个FloorPlan的例子如图1—2所示,读者可以在图中辨认出数字和模拟电路的形状、存储器件(ROM、SRAM等)的位置、芯片的总体形状、面积、引脚分布,甚至模拟与数字的连接关系。连接关系一般在最初阶段无法确定,因为芯片开发未完成,需要哪些连接都不确定,只有等到模拟设计全部完成,它需要数字提供哪些配置信息和控制信号才能明确下来,具体连线的摆放位置也需要在最后敲定。在研发过程中,经常会调整FloorPlan规划,例如,实际设计超出了规划面积,可以将FloorPlan沿着 x 轴或 y 轴扩展。
图1—2 FloorPlan示例
FloorPlan的周围是芯片引脚(Pad),对于特定的芯片封装,引脚的数量和排布是确定的。Pad实际上指的是芯片引脚上的一块金属,通过它可以将芯片焊接在电路板上,而I/O是包括Pad和内部逻辑在内的整个引脚设计。一个完整的引脚设计如图1—3所示,它包含上拉使能、输入使能、信号输入、输出增强、信号输出、输出使能,以及引脚金属。芯片外面的塑料壳子叫作芯片的封装,大体上分为两种,一种是插针式(引脚如针),另一种是表贴式(引脚扁平)。
图1—3 芯片引脚示例