cpu制造流程-白话版

cpu制作流程

名词解释

• ic设计：集成电路设计
• EDA: 电子设计自动化，用cad软件来设计集成电路

arm

• arm是一个公司，被软因收购了，现在属于日本，移动芯片基本都是基于arm指令集的，高通、等等都拿到arm的授权去开发自己的芯片，华为麒麟则买断了永久的arm某个版本的指令集，可以自主去研发，如果没有这个授权，你就玩不了移动芯片。所以正因为arm这种宽松的授权模式，才让移动芯片市场有了很多参与的公司,然后pc的x86架构就不一样了

x86

• x86的专利大部分在intel和amd，现在大部分pc芯片都是基于x86的，也就是说，没有x86的授权，你就自己造不了芯片，现在就是这个样子，intel为了垄断，根本不给你授权，给钱也不干。所有中国的龙芯就自己研发了一个指令集，是基于MIPS指令集补充的指令集，当然他把MIPS买断了，所以才能研发。

为什么不自己做cpu

• 设计自己的cpu不难，制造出来难，中间有很多技术，如果不会，则需要买
• 制造自己cpu不是最难，最难得是要有人用，被市场接受，因为不同架构的cpu的各种应用程序不兼容，就像x86架构的程序跑不了arm架构的程序，需要编译，所以你要自己研发很多东西，编译器，应用等等。所以最难得是生态，整个生态的建立耗时耗钱，所以只有国家层面才可能去做

arm ip core

• ip core是arm 架构和 cpu之间的东西
• arm公司自己的core，还有拿到arm 授权的其他公司研发的core，例如苹果a6
• 基于ip core，可以研发cpu
• core可以说是比arm指令集更核心的东西，因为指令集自主研发的意义不大，因为重复造轮子没意义，再说指令集可以用授权的方式获得，core的实现方式是cpu的性能有很大差距，没人愿意公开自己的core实现方式，有了core的完整细节，可以做出自己的cpu

ip core 的三个级别

• ip就是知识产权
• 软核是经过rtl验证过的，不包括物理设计，一般是hdl文本，可以基于综合出门级电路网表
• 固核是已经完成了门级电路网表
• 硬核是完成了半导体工艺的设计
• 硬核包括了全套技术，如果只是拿了软核，不一定能设计出人家那么牛逼的固核，拿了固核，不一定设计出人家那么牛逼的硬核

soc

• soc就是芯片上集成处理器之外的东西，例如视频编发器等继承到了芯片上，为了追求设备更小的size

cpu举例

ARM 64bit
我们以一款64bit ARM CPU为例，反向阐述一下ARM处理的诞生过程，同时罗列一些学习、研究方向。

1）我们熟悉一个CPU（假设它的型号是WW9000）的第一手资料，是芯片厂家发布的Datasheet，例如WW9000_SPEC.pdf。

2）WW9000是基于ARM Cortex-A57 Core封装而来的，该ARM core的资料可以从下面链接下载

http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0488g/DDI0488G_cortex_a57_mpcore_trm.pdf

3）ARM Cortex-A57 Core又是基于ARMv8-A architecture，该结构的资料可以通过如下方式获取：

Go to ARM Infocenter and navigate through ARM architecture / Reference Manuals

注2：ARM Infocenter中资料是非常全面的，没事时可以多逛逛。