半导体制造与芯片设计

先理解芯片如何被制造,再亲手把一个数字芯片从规格推进到可交付版图。

完整学习路线 · 18 章

目标:独立完成一款小型数字芯片

课程分成两条连续轨道。第 1-12 章建立制造、封装、存储与产业约束;第 13-18 章以一个流式数据处理器为项目,完成规格、SystemVerilog RTL、验证、综合、静态时序、物理设计和流片验收。

前置要求会使用命令行,理解基础编程
最终产出RTL、验证、网表、约束与 GDS
推荐节奏每周 2 章,边读边完成交付物

TRACK 01

制造基础

第 1-12 章

第 1 章

半导体制造总览

从硅片到高级 GPU 封装的完整路径

第 2 章

晶圆制造流程

沉积、光刻、刻蚀、掺杂、CMP 与量测如何循环

第 3 章

光刻、DUV 与 EUV

把电路图形稳定投到晶圆上的工程

第 4 章

晶体管工艺、FinFET 与 GAAFET

从平面 MOSFET 到鳍式晶体管和 nanosheet

第 5 章

金属互连与 RC 延迟

晶体管变快后,连线和供电成为瓶颈

第 6 章

先进封装、CoWoS 与 Chiplet

把多个裸片做成一个高带宽系统

第 7 章

HBM、TSV 与显存带宽

高级 GPU 为什么离不开堆叠 DRAM

第 8 章

高级 GPU 的制造与集成

逻辑裸片、HBM、封装和系统验证如何合成产品

第 9 章

良率、测试与 Binning

为什么同一片晶圆上不是每颗芯片都一样

第 10 章

半导体供应链

设备、材料、代工、封测、内存和系统集成如何协同

第 11 章

晶圆级芯片是什么?

从术语、制造难点到 Cerebras WSE 与 System-on-Wafer

第 12 章

NVIDIA、Cerebras、Google TPU 的区别

比较通用 GPU、晶圆级系统和专用矩阵 ASIC

TRACK 02 · PROJECT BASED

芯片设计实战:从规格到 GDS

六章共用同一个项目,每章都有可检查的工程交付物与通过标准。

第 13-18 章

第 13 章 · 4-6 小时

从需求到芯片架构

定义接口契约、寄存器表、数据位宽与 PPA 预算

第 14 章 · 8-12 小时

用 SystemVerilog 实现 RTL

实现状态机、数据通路、握手、复位与跨时钟域

第 15 章 · 10-16 小时

验证:证明 RTL 做对了

参考模型、随机激励、断言、覆盖率和可复现回归

第 16 章 · 8-12 小时

综合与静态时序分析

映射标准单元,约束时钟与 I/O,读懂 setup/hold

第 17 章 · 12-20 小时

物理设计:从网表到版图

Floorplan、供电、布局、时钟树、布线与签核

第 18 章 · 最终验收

流片前总验收与独立项目

冻结 release、规划硅后 bring-up,并迁移到自己的芯片