集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離，以控制整個芯片上各個器件之間的導電性能。PN結、金屬氧化物半導體場效應管等組成了集成電路器件的基礎結構，而由后者構成的互補式金屬氧化物
集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離，以控制整個芯片上各個器件之間的導電性能。PN結、金屬氧化物半導體場效應管等組成了集成電路器件的基礎結構，而由后者構成的互補式金屬氧化物半導體則憑借其低靜態功耗、高集成度的優點成為數字集成電路中邏輯門的基礎構造 。設計人員需要考慮晶體管、互連線的能量耗散，這一點與以往由分立電子器件開始構建電路不同，這是因為集成電路的所有器件都集成在一塊硅片上。金屬互連線的電遷移以及靜電放電對于微芯片上的器件通常有害，因此也是集成電路設計需要關注的課題。
據中研研究院《2020-2025年中國芯片設計行業深度發展研究與“十四五”企業投資戰略規劃報告》
2020芯片設計行業市場前景及現狀分析
隨著集成電路的規模不斷增大，其集成度已經達到深亞微米級(特征尺寸在130納米以下)，單個芯片集成的晶體管已經接近十億個。由于其極為復雜，集成電路設計相較簡單電路設計常常需要計算機輔助的設計方法學和技術手段。集成電路設計的研究范圍涵蓋了數字集成電路中數字邏輯的優化、網表實現，寄存器傳輸級硬件描述語言代碼的書寫，邏輯功能的驗證、仿真和時序分析，電路在硬件中連線的分布，模擬集成電路中運算放大器、電子濾波器等器件在芯片中的安置和混合信號的處理。相關的研究還包括硬件設計的電子設計自動化(EDA)、計算機輔助設計(CAD)方法學等，是電機工程學和計算機工程的一個子集。
根據ARM與軟銀的交易，除了ARM的IoT業務之外，這次NVIDIA是全資收購ARM公司，所以會繼承ARM公司的各種權利，包括在各地區的分公司。不過ARM中國合資公司有點特殊，情況有些復雜，前不久ARM中國還在鬧矛盾，芯片設計ARM總部與中國區CEO吳雄昂上演了一場宮斗，雙方圍繞著公司的控制權展開了斗爭。
ARM公司CEO今天還表態，ARM中國區的情況還在控制中，有辦法解決中國區的管理問題。在被收購之后，ARM中國區的49%股權也會被NVIDIA繼承，這點沒啥可說的，不過怎么解決當前的矛盾還沒定論，要看新東家NVIDIA的考慮了。
排在第一位的博通在2019年Q2季度營收達到42.65億美元，但在2020年Q2季度有6.8%的降幅，預估營收大約在39.76億美元，而高通在2020年Q2季度的營收已經增長至38.07億美元，與博通的差距非常小，如果蘋果公司的iPhone12系列能夠在9月份如期發布，那么高通在Q2季度的營收可能會更高，從而超越博通成為全球第一的芯片設計廠商。
側重于圖像芯片的英偉達在2020年Q2季度實現同比暴增，2019年Q2季度營收僅為23.52億美元，但在2020年Q2季度的增幅達到47.1%，根據市場報告顯示營收達到34.61億美元，大幅縮小了與高通之間的差距。
華為旗下的海思半導體受限，芯片無法量產商用，因此華為的海思芯片在2020年Q2季度營收跌出全球前十名，而華為的臨時解決方案是與中國臺灣芯片供應商——聯發科合作，由于華為在中國市場的智能手機出貨量位居第一，因此華為的加入幫助聯發科實現芯片出貨量的激增，聯發科在2020年Q2季度的營收增長至22.59億美元，相較2019年Q2季度的增幅達到14.2%。
華為的下一款海思麒麟芯片已經定名為麒麟9000，有可能會成為海思麒麟系列的最后一款高端旗艦芯片，而后期如果華為繼續發布新款的智能手機，那么應該也會繼續采用聯發科的芯片，同時華為的平板電腦也不會放棄，如果高端系列同樣搭載聯發科的處理器芯片，那么聯發科在2020年Q3季度和Q4季度的營收自然會持續增長。
對于數字集成電路來說，設計人員更多的是站在高級抽象層面，即寄存器傳輸級甚至更高的系統級(有人也稱之為行為級)，使用硬件描述語言或高級建模語言來描述電路的邏輯、時序功能，而邏輯綜合可以自動將寄存器傳輸級的硬件描述語言轉換為邏輯門級的網表。對于簡單的電路，設計人員也可以用硬件描述語言直接描述邏輯門和觸發器之間的連接情況。網表經過進一步的功能驗證、布局、布線，可以產生用于工業制造的GDSII文件，工廠根據該文件就可以在晶圓上制造電路。模擬集成電路設計涉及了更加復雜的信號環境，對工程師的經驗有更高的要求，并且其設計的自動化程度遠不及數字集成電路。
關于芯片設計具體詳情可以點擊查看中研普華研究報告《2020-2025年中國芯片設計行業深度發展研究與“十四五”企業投資戰略規劃報告》。
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