What is a Custom IC?

當特定電路的性能、精準度、功耗或尺寸至關重要時，客製化 IC 設計方法是唯一能滿足所需功能的解決方案。 類比或電源積體電路（IC）中存在許多此類嚴苛的要求。例如，由於對訊號完整性 和精準度的特定要求，5G 行動電話基礎設施的高頻接收器將需要客製化設計。而用於智慧電表等需切換大功率的積體電路，也需進行特殊設計考量，以因應這些應用中極端的熱量與電場。

客製化 IC 此設計方法在半客製化（或稱 ASIC）設計中所使用的基礎元件開發方面，亦有廣泛應用。此方法中所採用的標準單元，通常採用全客製化技術進行設計，以確保達到最高的密度與效能。由於這些單元會被反覆使用多次，因此投入額外心力來打造最佳化設計是值得的。用於構建記憶體的低階儲存元件（即位元單元）同樣是透過客製化設計流程所建構。 另一個例子是嵌入式處理器核心中的資料路徑。這些元件必須具備高速運作能力，才能支援處理器核心的運作時脈頻率。在此情況下，資料路徑的元件會進行客製化設計，以便能以「鄰接佈線」（即所有連接點均對齊於資料路徑模組的左右兩側）的方式進行佈線。此方法可將佈線延遲降至最低，但需要透過客製化設計來實現此佈線方式。

以下是客製化 IC 設計流程中所需的步驟：

• 架構設計：在此階段，會明確規定積體電路（IC）或特定模組所需的功能。該 IC 或模組必須實現哪些功能？所需的速度與功耗為何？目標成本是多少？這些問題的答案將作為後續選擇具體技術以實現該裝置的依據。在此階段，「需要什麼」是最重要的；至於「如何」實現，則尚未明確界定。
• 邏輯／電路設計：在此階段，透過將宏級構件相互連接，以實現積體電路（IC）或模組所需的功能。接著對這些元件的組合進行模擬，以驗證設計的功能性。視所需模擬細節程度而定，將採用數位邏輯模擬器或類比電路模擬器。在此步驟中，開始定義晶片或模組的具體實現方式。
• 實體設計:在此步驟中，將建立實際佈局，將相互連接的形狀配置於矽晶圓上，以實現所有必要的電路元件。此流程始於晶片「佈局規劃」，其中定義了晶片各項主要功能的定位，以及設計中主要輸入與輸出埠的位置。若設計的是較小的基本模組，則可省略此步驟。 接著，會使用自訂佈局編輯器來實現實際圖形的物理佈局，這些圖形將在矽晶圓上形成電路。先進的佈局編輯器會即時向設計者提供反饋，說明佈局如何影響設計的功耗與效能。
• 物理驗證：這是設計送交製造前的最後一步。此時，製造製程對設計所產生的所有物理效應皆可建模。導線造成的額外電阻、訊號串擾，以及製造製程本身的變異性，都是此階段必須考量的眾多因素中的一部分。在這些壓力下，電路是否仍能正常運作？ 此外，還有許多設計規則規範了電路在矽晶圓上的實體佈局方式，以確保其可製造性。這些設計規則亦會在此步驟進行檢查。一旦此流程完成，設計便進入「簽核」階段——此階段會驗證所有必要檢查均正確無誤，隨後將設計送交製造，或用於後續的半客製化或 ASIC 設計中。

新思科技 客製化設計平台是一套整合式的設計與驗證工具套件，可加速開發穩健的客製化類比設計。該平台基於 Custom Compiler™ 客製化設計環境建構，具備業界領先的電路模擬 效能、快速且易於使用的佈局編輯器，以及在寄生參數萃取 、可靠性分析與物理驗證方面首屈一指的技術。

平台工具包括：

• Custom Compiler：提供 設計輸入、模擬管理與分析，以及客製化佈局編輯功能
• IC Validator：一套 全面且高效能的最終驗證物理驗證解決方案，能提升客戶在所有製程節點上的生產力
• HSPICE： 精準的晶片內模擬，以及從矽片到封裝、從封裝到電路板、再到背板（訊號完整性 ）的模擬與分析之黃金標準
• StarRC： 的黃金標準寄生參數萃取
• SiliconSmart：一套 全面的「函式庫特性化 」與品質保證（QA）功能，用以生成數位簽核工具所需的模型，例如PrimeTime