CPU的设计分为前端后端两个阶段

和Verilog相关的还有以下几个专业术语。由于Verilog描述的是抽象电路结构,而不是真正实现电路的门单元,因此Verilog源代码被称为寄存器传输级(RegisterTransferLevel,RTL)模型,即描述信号数据在寄存器之间的流动和加工控制的模型。

如果要生产芯片,还需要得到真正实现电路的门单元,这需要使用一个工具把RTL源代码自动转换成用门单元组成的电路,这个过程称为“逻辑综合”(LogicSynthesis)。经过逻辑综合后,电路以门级(GateLevel)模型描述门单元以及门单元之间的连接关系,可以理解为门单元组成的一张网,所以这样的模型称为“网表”(Netlist)。

从RTL模型转换至门级模型,是从高层抽象描述到低层物理实现的转换过程,类似于软件编程中使用编译器将高级语言转换成机器语言。以网表为分界点,整个CPU的设计可以分为“前端”“后端”两个阶段。

在第一个阶段中,使用Verilog进行RTL设计,描述的是电路的逻辑功能,因此称为“逻辑设计”。在第二个阶段中,网表还要经过布局布线才能确定晶体管在芯片中的实际位置,形成交付给流片厂商的最终成品——版图,这个过程称为“物理设计”。




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