请教FPGA可以设计IC吗？模拟IC也能设计？

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 16:59:54

请教FPGA可以设计IC吗？模拟IC也能设计？听说华为第一款芯片就是FPGA设计的。

a136498491 · 发表于 2019-9-3 17:01:22

FPGA全称是现场可编程“门”阵列

atonghua · 发表于 2019-9-3 17:01:42

怎么可能设计模拟IC

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 17:06:49

a136498491 发表于 2019-9-3 17:01
FPGA全称是现场可编程“门”阵列

谢谢，是不是可以设计IC？

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 17:07:05

atonghua 发表于 2019-9-3 17:01
怎么可能设计模拟IC

那就是可以设计数字的了？

gui401 · 发表于 2019-9-3 18:09:40

设计数字ic需要用HDL语言，fpga只是用来验证你的设计

瑜先生 · 发表于 2019-9-3 18:20:36

用来验证数字IC，话说量大了肯定ASIC为主，便宜多了。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 18:41:14

gui401 发表于 2019-9-3 18:09
设计数字ic需要用HDL语言，fpga只是用来验证你的设计

谢谢，原来如此。

XIVN1987 · 发表于 2019-9-3 18:41:30

ASIC也是用Verilog写的，，写好后可以综合到FPGA上验证下

不过只能验证逻辑，，验证不了时许要求，，电路综合到ASIC上和综合到FPGA上后是完全不同的

FPGA就是一大堆RAM查找表，，和ASIC里面的电路结构完全不同，，

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 18:41:33

瑜先生发表于 2019-9-3 18:20
用来验证数字IC，话说量大了肯定ASIC为主，便宜多了。

谢谢，学习学习。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-3 18:42:17

XIVN1987 发表于 2019-9-3 18:41
ASIC也是用Verilog写的，，写好后可以综合到FPGA上验证下

不过只能验证逻辑，，验证不了时许要求，，电路 ...

谢谢，看来是有关联的。

kokoc_power · 发表于 2019-9-3 19:04:00

很多IC原型，都是FPGA进行验证的。

mangolu · 发表于 2019-9-3 19:09:01

那各位大神，模拟电路用什么语言设计？

mnhi124 · 发表于 2019-9-3 19:37:08

mangolu 发表于 2019-9-3 19:09
那各位大神，模拟电路用什么语言设计？

应该不用语言，当年是用cadence画版图

boyiee · 发表于 2019-9-3 19:39:26

模拟电路用Verilog怎么写？想想都知道不可能，FPGA是数字的~

mangolu · 发表于 2019-9-3 19:54:35

mnhi124 发表于 2019-9-3 19:37
应该不用语言，当年是用cadence画版图

那模拟电路没有描述语言？

fnems · 发表于 2019-9-3 20:16:29

mangolu 发表于 2019-9-3 19:54
那模拟电路没有描述语言？

参考SPICE模型。我觉得这算是模拟电路描述语言了。

举个例子，下面是描述LM324运算放大器的SPICE模型

*//////////////////////////////////////////////////////////
*LM324 Low Power Quad OPERATIONAL AMPLIFIER MACRO-MODEL
*//////////////////////////////////////////////////////////
*
* connections: non-inverting input
* | inverting input
* | | positive power supply
* | | | negative power supply
* | | | | output
* | | | | |
* | | | | |
.SUBCKT LM324/NS 1 2 99 50 28
*
*Features:
*Eliminates need for dual supplies
*Large DC voltage gain = 100dB
*High bandwidth = 1MHz
*Low input offset voltage = 2mV
*Wide supply range = +-1.5V to +-16V
*
*NOTE: Model is for single device only and simulated
* supply current is 1/4 of total device current.
* Output crossover distortion with dual supplies
* is not modeled.
*
****************INPUT STAGE**************
*
IOS 2 1 5N
*^Input offset current
R1 1 3 500K
R2 3 2 500K
I1 99 4 100U
R3 5 50 517
R4 6 50 517
Q1 5 2 4 QX
Q2 6 7 4 QX
*Fp2=1.2 MHz
C4 5 6 128.27P
*
***********COMMON MODE EFFECT***********
*
I2 99 50 75U
*^Quiescent supply current
EOS 7 1 POLY(1) 16 49 2E-3 1
*Input offset voltage.^
R8 99 49 60K
R9 49 50 60K
*
*********OUTPUT VOLTAGE LIMITING********
V2 99 8 1.63
D1 9 8 DX
D2 10 9 DX
V3 10 50 .635
*
**************SECOND STAGE**************
*
EH 99 98 99 49 1
G1 98 9 POLY(1) 5 6 0 9.8772E-4 0 .3459
*Fp1=7.86 Hz
R5 98 9 101.2433MEG
C3 98 9 200P
*
***************POLE STAGE***************
*
*Fp=2 MHz
G3 98 15 9 49 1E-6
R12 98 15 1MEG
C5 98 15 7.9577E-14
*
*********COMMON-MODE ZERO STAGE*********
*
*Fpcm=10 KHz
G4 98 16 3 49 5.6234E-8
L2 98 17 15.9M
R13 17 16 1K
*
**************OUTPUT STAGE**************
*
F6 50 99 POLY(1) V6 300U 1
E1 99 23 99 15 1
R16 24 23 17.5
D5 26 24 DX
V6 26 22 .63V
R17 23 25 17.5
D6 25 27 DX
V7 22 27 .63V
V5 22 21 0.27V
D4 21 15 DX
V4 20 22 0.27V
D3 15 20 DX
L3 22 28 500P
RL3 22 28 100K
*
***************MODELS USED**************
*
.MODEL DX D(IS=1E-15)
.MODEL QX PNP(BF=1.111E3)
*
.ENDS
*$

复制代码

mangolu · 发表于 2019-9-3 20:22:33

fnems 发表于 2019-9-3 20:16
参考SPICE模型。我觉得这算是模拟电路描述语言了。

举个例子，下面是描述LM324运算放大器的SPICE模型

哦，那有像verilog这样的业界标准吗？

AlexYzhov · 发表于 2019-9-4 00:43:38

mangolu 发表于 2019-9-3 19:09
那各位大神，模拟电路用什么语言设计？

有Verilog-A

t3486784401 · 发表于 2019-9-4 00:54:01

数字电路因为可以抽象成最小项，对应简单的门，因而可以用矩阵穷举，ram切换矩阵节点实现电路重构；你模拟电路怎么抽象？光一个三极管共射共基共集电就得多少路切换开关，所以基本没法重构模拟电路

zhangyidao · 发表于 2019-9-4 07:46:40

模拟电路就是手工画，然后电脑仿真。很难验证，有些流片厂有MPW，类似打样板那种，也很贵，且有固定日期，不能随时做。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:11:52

kokoc_power 发表于 2019-9-3 19:04
很多IC原型，都是FPGA进行验证的。

谢谢，以前不了解FPGA

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:12:44

mnhi124 发表于 2019-9-3 19:37
应该不用语言，当年是用cadence画版图

99SE行不？

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:13:06

boyiee 发表于 2019-9-3 19:39
模拟电路用Verilog怎么写？想想都知道不可能，FPGA是数字的~

说的对，以前以为是一样的。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:13:36

fnems 发表于 2019-9-3 20:16
参考SPICE模型。我觉得这算是模拟电路描述语言了。

举个例子，下面是描述LM324运算放大器的SPICE模型

谢谢，看不懂。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:14:08

AlexYzhov 发表于 2019-9-4 00:43
有Verilog-A

是吧，看看。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:15:03

t3486784401 发表于 2019-9-4 00:54
数字电路因为可以抽象成最小项，对应简单的门，因而可以用矩阵穷举，ram切换矩阵节点实现电路重构；你模拟 ...

谢谢，好像有点高深。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 08:16:02

zhangyidao 发表于 2019-9-4 07:46
模拟电路就是手工画，然后电脑仿真。很难验证，有些流片厂有MPW，类似打样板那种，也很贵，且有固定日期， ...

是吧，现在仿真还是很发达了吧，这个仿不了？

kokoc_power · 发表于 2019-9-4 09:11:19

模拟的，好象都是先用常规元件设计出来，然后不停仿真，仿真过了再流片试，

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 12:23:34

kokoc_power 发表于 2019-9-4 09:11
模拟的，好象都是先用常规元件设计出来，然后不停仿真，仿真过了再流片试， ...

是吧，用啥画？用啥仿真？会99SE可以搞不？

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 12:27:25

iam514 发表于 2019-9-4 12:26
cadence virtuoso, Linux下的，
如果你想了解，我可以发虚拟机给你。

没有WINDOWS ？LINUX不习惯啊。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 13:48:47

iam514 发表于 2019-9-4 12:39
没有 ic软件基本上都是Linux的

真的是第一次听说，谢谢，我自己看看再说。

dragonlands · 发表于 2019-9-4 17:36:37

FPGA在IC设计中所起的作用是培训学习和验证！当然了，也可以在一些特别的场合代替ASIC。

ZHAOBAO511 · 发表于 2019-9-4 19:11:37

dragonlands 发表于 2019-9-4 17:36
FPGA在IC设计中所起的作用是培训学习和验证！当然了，也可以在一些特别的场合代替ASIC。 ...

好的，谢谢，学习一下。

fnems · 发表于 2019-9-5 15:50:26

本帖最后由 fnems 于 2019-9-5 15:53 编辑

t3486784401 发表于 2019-9-4 00:54
数字电路因为可以抽象成最小项，对应简单的门，因而可以用矩阵穷举，ram切换矩阵节点实现电路重构；你模拟 ...

三极管有等效电路。真实有源元件都可以抽象成若干基础元件构成的电路。
基础元件包括无源元件（电阻、电容、电感），源（理想电流源、理想电压源、受控电流源/电压源）和理想二极管。
三极管的简单等效模型可以由电阻、电流控理想电流源、理想二极管构成。复杂一点还要考虑高频的响应特性。
可以参考模拟电子电路教材。SPICE模型的核心思想就是把模拟电路中各种有源元件用等效模型替代。
在我发的LM324运放SPICE模型例子里面，能看到引用了很多三极管模型、理想二极管模型和无源元件。

有了三极管等效模型，基于三极管的共射、共基、共集电电路无非就是加一点外围元件。

t3486784401 · 发表于 2019-9-5 18:16:22

fnems 发表于 2019-9-5 15:50
三极管有等效电路。真实有源元件都可以抽象成若干基础元件构成的电路。
基础元件包括无源元件（电阻、电 ...

我说的是模拟电路不能重构（参照FPGA重构概念），并不是说没法设计。

计算机里爱怎么仿真（SPICE/MATLAB）都行，但是一到光刻到实体芯片中，模型就定死了；
相对应的 FPGA/CPLD 是光刻到实体后，还可以改电路模型的，此即重构。

fnems · 发表于 2019-9-5 19:40:17

本帖最后由 fnems 于 2019-9-5 19:42 编辑

t3486784401 发表于 2019-9-5 18:16
我说的是模拟电路不能重构（参照FPGA重构概念），并不是说没法设计。

计算机里爱怎么仿真（SPICE/MATLAB ...

理解错了，重构… 只知道有板路级的模拟开关，勉强有点重构的意思。大规模、IC级的重构模拟电路，感觉不太可行啊

t3486784401 · 发表于 2019-9-5 19:59:01

fnems 发表于 2019-9-5 19:40
理解错了，重构… 只知道有板路级的模拟开关，勉强有点重构的意思。大规模、IC级的重构模拟电路，感觉不 ...

所以这个说不定是个未来的方向，如果模拟电路都支持重构了，真心又一大发明。

fnems · 发表于 2019-9-5 20:48:46

t3486784401 发表于 2019-9-5 19:59
所以这个说不定是个未来的方向，如果模拟电路都支持重构了，真心又一大发明。
...

大规模数字门电路、时序电路有广泛应用场景。
相比之下稍大点规模的模拟电路，我能想到的只有收音机、发射机这类射频电路（对应到IC上似乎就是基带芯片和射频芯片吧），以及某些仪表仪器。

现在想象不出可配置的大规模模拟电路应用场景会是什么呢。或者有了技术之后自然会生长出相应需求？

minier · 发表于 2019-9-5 21:23:23

FPGA是做数字逻辑的

幸福的鱼 · 发表于 2019-10-15 20:24:03

我理解的FPGA是一款通用性数字可编程逻辑门电路芯片，由ram资源、逻辑门资源、pll锁相环等资源构成，可通过硬件描述语言对分布资源进行描述，综合成网表，配置到芯片中完成指定的功能。

请教FPGA可以设计IC吗？模拟IC也能设计？

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