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半定制ASIC设计与分类
资料介绍
一、半定制ASIC的定义与核心特征
**半定制ASIC（Semi-Custom Application Specific Integrated Circuit，半定制专用集成电路）**是介于全定制ASIC与商用通用集成电路之间的芯片开发模式，指芯片设计者基于晶圆代工厂预先制备好的底层标准单元、门阵列或者预定义IP核，仅针对特定应用需求完成上层逻辑设计与布线，最终完成芯片制造的专用芯片开发方式。和需要从晶体管级开始从头设计每一个模块的全定制ASIC不同，半定制ASIC最大的特点是将底层通用工艺模块提前制备完成，开发者只需要完成面向特定需求的个性化设计部分，从而大幅缩短开发周期、降低设计门槛与前期投入成本。
半定制ASIC的核心特征可以总结为三点：
1. 预制备基础资源：晶圆厂或设计服务厂商提前完成了基础工艺单元、通用IP核的开发与验证，开发者不需要从零设计晶体管布局；
2. 个性化逻辑定制：开发者可以根据自身应用需求，修改逻辑功能、调整电路结构，实现特定场景下的专用功能；
3. 平衡成本与性能：相比全定制芯片，半定制的开发成本更低、周期更短，相比通用芯片又能实现更优的性能、更低的功耗与更小的面积。
二、半定制ASIC的主流分类
根据半定制开发所依托的基础平台不同，当前行业内主流的半定制ASIC可以分为两大类：门阵列半定制与标准单元半定制。
（一）门阵列（Gate Array）半定制
门阵列也叫母片半定制，是最早出现的半定制ASIC模式。晶圆代工厂预先在晶圆上制作好规则排列的晶体管阵列（母片），母片上已经完成了晶体管核心部分的制作，只留下金属互连层尚未制备。芯片设计者只需要根据自己的逻辑功能需求，设计金属互连层的掩膜版，通过定制金属连线将母片上的晶体管连接成目标电路，最终完成流片制造。
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