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考え中のチップくん

チップ設計の流れ|アイデアから回路データまで

2026-08-11実践

#チップ設計#EDA#RTL#実践

何十億個ものトランジスタは、人が1個ずつ置くわけではありません。ソフトの力で設計します。その流れを追います。

設計の全体フロー

設計から製造データまで

📝

仕様

何を作るか決める

⌨️

RTL記述

動作を言語で書く

⚙️

論理合成

ゲートに変換

🗺️

配置配線

実際に並べてつなぐ

📤

GDS出力

製造用データ

RTL:回路を「言語」で書く

エンジニアは回路の動作をVerilogVHDLといった言語(RTL)で記述します。ソフトのコードに似ていますが、書いているのは「並行して動くハードウェア」。ここが普通のプログラミングと大きく違うところです。

// 1ビット全加算器の例
module full_adder(input a, b, cin, output sum, cout);
  assign sum  = a ^ b ^ cin;
  assign cout = (a & b) | (cin & (a ^ b));
endmodule

EDA:設計を自動化するソフト

RTLを実際のトランジスタ配置・配線に落とすのがEDAツール。SynopsysCadenceが二大巨頭です。論理合成・配置配線・タイミング検証・消費電力見積もりなどを担い、最近はAIによる最適化も進んでいます。

💡

ファブレスの働き方

ファブレス企業(NVIDIA・Apple・Armなど)は、この設計に専念し、製造はファウンドリに委託します。設計データ(GDS)を渡すと、工場が現物に仕上げてくれます。

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