麒麟980芯片的69億晶體管當然是準確數,不是估計數。為什么這么說呢?因為芯片的專業名稱是集成電路,而麒麟980芯片則是超大規模集成電路,也就是說,在硅片上蝕刻了大量晶體管、電容、電阻以及連線,組成能完成特定功能的電路。
既然要實現特定功能,各元器件必須放在正確的位置,而做到這一步的前提是,在設計時對晶體管的數量要精確地知道,否則連接不正確的晶體管會導致開關錯誤,形成設計瑕疵(BUG)。
在芯片設計的最后階段也就是設計驗證階段,主要的工作是尋找BUG,內容包括設計規則檢查(DRC)、電路版圖對照檢查(LVS)和電學規則檢查(ERC)等,保證芯片能準確無誤地實現設計功能。
如果在這個階段,BUG沒有被發現,將導致流片(出芯片的樣片)失敗。不要以為出個樣片很便宜,在臺積電那里,28nm工藝下,每平方毫米的流片費用大約是23.5萬元人民幣(可以找把直尺看看橫豎都是1毫米有多大面積),現在手機SOC芯片的主流工藝制程是10nm,流片費用還會呈現指數級上漲。
實力小點的公司,流片失敗基本上可以關門了。
那么,怎么知道晶體管精確的數量呢?
答案實際上非常簡單:軟件統計。
現代的芯片設計早就告別芯片剛發明時用手工畫電路圖的時代了,設計過程和碼農輸代碼類似:用代碼描述硬件電路功能。常用的是HDL語言,沒錯,就是一種計算機程序語言。它可以讓設計人員把電路、元件和它們之間復雜的邏輯關系,用計算機能處理的數字語言表述出來(見下圖):
同時,還有輔助設計軟件,把用HDL這種數字語言編寫的電路程序翻譯成好理解的邏輯電路(見下圖):
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麒麟980
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