A14芯片有150亿个晶体管，工程师如何设计这么多晶体管的？

现在我们购买手机电子或者其他电子产品的时候，最为关心的一项硬件参数就是处理器性能。尤其是在手机厂商铺天盖地的宣传之中，很多人都知道了，原来自己手机里面的芯片是那么了不得的东西。就拿去年刚推出的苹果旗舰手机来举例子，A14芯片在综合性能上现在依旧站在国际前列。这一款芯片上集成了超过150亿个晶体管。只要稍微想一想咱们就能知道这些晶体管基本上肉眼是看不见的，那它们是怎么被设计出来的呢？

网络上有一个很有意思的回答：工程师称你不注意一下把它们全部就塞进去了。

很显然这是不可能的。首先咱们需要知道的是设计芯片的过程并不是大家想象之中的一个一个晶体管来安排，而是一堆一堆地来安排。举一个简单的例子可能人家更好理解。

如果现在要盖一座摩天大楼，所有的房间不会全部都要画一遍，而是相同重复的部分采用统一的模组进行修改和堆叠。

芯片的设计原理上也是如此，只不过更为复杂一点。

前端的设计者们需要将各个级的电路功能分门别类地进行规划，使之有效地组合在一起。然后交给后端的同时进行专业芯片设计软件EDA的布线和和布局，这两共同产生了芯片的版图。这个版图会以特定的形式发送给芯片的代工厂进行生产。

上面寥寥几句话似乎就把芯片的设计说完了，感觉设计上没啥难度。这你可就错了。要知道为了提高芯片的能力，合理的设计是非常重要的。而且设计的过程中为了实现电路的功能本身的前端就需要做大量的工作和规划。就比如A14的芯片超过150晶体管，这个数量实际上是设计者们基本上看不见的。

芯片的设计、生产是一个相对来说非常自动化的过程。人们见到最多的是代码而不是具体的晶体管。只有将设计代码设计完毕之后，利用软件进行仿真运行，通过之后才能看见由代码转换而来的一个个单元电路。将电路利用专业软件放进它们所属的位置，然后自动连线。

所以说在芯片设计环节，EDA软件的应用是非常重要的。EDA的相关软件是和芯片代工厂进行合作的，数据包的更新近乎每月一次非常频繁。很可惜的是这个几乎被美国垄断的软件体系现在依旧对中国进行着停止更新的制裁。这就是为什么很多人不理解，华为就算芯片不能生产了怎么也不能继续设计的原因。

芯片设计是一个非常技术流的活儿，设计师所要掌握的相关知识必须非常垂直和深入才能设计出诸如5纳米制程的作品。同时他们还要结合芯片实际使用的情况进行成本上的调整和控制。

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