芯片设计试题及答案解析

芯片设计试题及答案解析

一、单项选择题（共30题，每题1分）（注每题只有一个正确答案，将正确选项的字母填入括号内）

1.1数字设计基础芯片设计中，Verilog HDL的always块若使用@*语法，其敏感列表表示（）A.沿触发B.电平触发C.组合逻辑触发D.时序逻辑触发以下哪项是数字芯片设计中用于描述硬件行为的主要语言？（）A.C语言B.Verilog HDLC.Python D.MATLAB

1.2时序分析基础芯片工作频率主要受限于（）A.门电路延迟B.互连线延迟C.建立时间（Tsu）D.以上都是

1.3半导体工艺基础目前主流的CMOS工艺中，PMOS管的开启电压（阈值电压）通常为（）A.正电压B.负电压C.0V D.不确定

1.4芯片设计流程芯片设计的“RTL设计”阶段主要完成（）A.物理版图设计B.硬件逻辑描述C.晶圆制造D.封装测试

1.5IP核相关SoC设计中，“IP核复用”的主要目的是（）A.提高设计复杂度B.缩短开发周期C.增加芯片功耗D.降低设计成本

1.6模拟电路基础第1页共9页模拟电路中，“共模抑制比（CMRR）”主要用于衡量电路对（）的抑制能力A.差模信号B.共模信号C.噪声信号D.干扰信号

1.7存储系统以下哪种存储介质属于非易失性存储？（）A.SRAM B.DRAM C.ROM D.以上都是

1.8电源管理芯片设计中常用的“LDO”指的是（）A.低压差线性稳压器B.开关电源C.功率放大器D.振荡器

1.9信号完整性芯片封装中，“键合线”的主要作用是（）A.提供散热路径B.连接芯片与封装基板C.抗干扰屏蔽D.提高芯片强度

1.10其他基础概念芯片设计流程中，“DFT（可测试性设计）”的主要目的是（）A.提高芯片性能B.降低芯片功耗C.便于芯片测试D.优化芯片面积

1.11数字设计进阶在Verilog中，“assign”语句用于描述（）逻辑A.组合逻辑B.时序逻辑C.状态机D.以上都不是

1.12模拟电路进阶“运放”电路中，“虚短”特性指的是（）A.同相端与反相端电压相等B.输入电流为零C.输出电压恒定D.输入电阻无穷大

1.13半导体工艺进阶第2页共9页7nm工艺中，“FinFET”与传统平面MOS管相比，主要优势是（）A.降低功耗B.提高工作频率C.减小芯片面积D.以上都是

1.14芯片验证“功能验证”阶段的主要任务是（）A.检查电路物理性能B.验证电路逻辑功能正确性C.测试芯片可靠性D.优化芯片性能

1.15数字信号处理芯片设计中，“流水线技术”的主要作用是（）A.降低功耗B.提高工作频率C.减小面积D.增加可靠性

1.16模拟信号处理“A/D转换器”的核心功能是将（）A.数字信号转换为模拟信号B.模拟信号转换为数字信号C.高频信号转换为低频信号D.以上都不是

1.17芯片可靠性“ESD防护”的主要目的是保护芯片免受（）的损坏A.静电放电B.电压过高C.电流过大D.温度过高

1.18低功耗设计芯片设计中，“门控时钟”技术的主要作用是（）A.提高工作频率B.降低静态功耗C.降低动态功耗D.减小芯片面积

1.19数字接口“UART”接口的主要功能是（）A.高速数据传输B.短距离通信C.串行异步通信D.并行数据传输

1.20模拟接口“I2C”接口属于（）类型的通信接口第3页共9页A.并行B.串行C.高速D.低功耗

1.21芯片物理实现“STA（静态时序分析）”主要用于（）A.验证电路逻辑功能B.分析电路时序关系C.优化电路面积D.降低功耗

1.22数字信号处理“FFT（快速傅里叶变换）”的主要应用是（）A.信号滤波B.数据压缩C.频谱分析D.以上都是

1.23半导体材料芯片制造中，“硅（Si）”作为衬底材料的主要优势是（）A.成本低B.电子迁移率高C.化学稳定性好D.以上都是

1.24封装技术“BGA封装”指的是（）A.球栅阵列封装B.引脚网格阵列封装C.芯片级封装D.倒装芯片封装

1.25芯片测试“ATE（自动测试设备）”主要用于芯片的（）A.逻辑功能测试B.性能参数测试C.可靠性测试D.以上都是

1.26数字设计工具芯片设计中，“VCS”工具主要用于（）A.RTL综合B.逻辑仿真C.物理版图设计D.时序分析

1.27模拟设计工具“HSPICE”工具主要用于（）A.数字电路仿真B.模拟电路仿真C.版图设计D.信号完整性分析

1.28芯片设计标准第4页共9页“IEEE1800”标准主要规范的是（）A.Verilog HDL语言B.VHDL语言C.芯片封装标准D.测试标准

1.29芯片市场目前全球芯片设计公司中，市场份额最大的是（）A.华为海思B.高通C.苹果D.无法确定

二、多项选择题（共20题，每题2分）（注每题有多个正确答案，将正确选项的字母填入括号内，多选、少选、错选均不得分）

2.1数字设计基础以下属于Verilog HDL中的数据类型有（）A.wire B.reg C.integer D.time

2.2时序分析基础影响芯片时序的主要因素包括（）A.门延迟B.互连线延迟C.扇出D.温度

2.3半导体工艺以下属于半导体制造“前道工艺”（Front-End）的有（）A.光刻B.刻蚀C.金属化D.离子注入

2.4芯片设计流程完整的芯片设计流程包括（）A.需求分析B.RTL设计C.综合D.物理实现

2.5模拟电路基础模拟电路中常用的“有源器件”有（）A.二极管B.三极管C.MOS管D.电阻

2.6存储系统以下属于“内存储器”的有（）第5页共9页A.RAM B.ROM C.硬盘D.缓存

2.7电源管理芯片电源管理中，常用的供电方式有（）A.片上集成LDO B.外部电源模块C.电池供电D.太阳能供电

2.8信号完整性信号完整性问题主要包括（）A.反射B.串扰C.延迟D.抖动

2.9低功耗设计芯片低功耗设计的主要策略有（）A.门控时钟B.多电压域C.时钟树优化D.器件选型

2.10IP核类型常见的SoC IP核包括（）A.CPU核B.接口IP C.模拟IP D.FPGA IP

2.11数字接口常见的高速串行接口有（）A.PCIe B.USB C.HDMI D.SPI

2.12模拟接口以下属于“传感器接口”的有（）A.ADC接口B.DAC接口C.I2C接口D.UART接口

2.13芯片可靠性影响芯片可靠性的因素包括（）A.电迁移B.应力迁移C.热循环D.静电放电

2.14半导体材料除硅外，芯片制造中可能使用的衬底材料有（）第6页共9页A.锗（Ge）B.碳化硅（SiC）C.氮化镓（GaN）D.蓝宝石（Al₂O₃）

2.15封装技术芯片封装的主要作用有（）A.机械支撑B.电气连接C.散热D.环境隔离

2.16芯片测试芯片测试的主要阶段包括（）A.wafer测试B.封装测试C.系统测试D.可靠性测试

2.17数字设计工具芯片设计中，“综合工具”的功能包括（）A.将RTL转换为网表B.逻辑优化C.物理约束优化D.时序分析

2.18模拟设计工具模拟电路仿真工具的类型包括（）A.时域仿真B.频域仿真C.蒙特卡洛仿真D.静态仿真

2.19芯片市场以下属于“Fabless”芯片设计公司的有（）A.高通B.华为海思C.三星D.联发科

2.20其他概念芯片设计中，“黑盒”（Black Box）的主要特点有（）A.内部结构不透明B.仅关注外部接口C.用于IP复用D.可独立验证

三、判断题（共20题，每题1分）（注对的打“√”，错的打“×”）Verilog中，always@posedge clk是边沿触发的组合逻辑块（）第7页共9页芯片的“建立时间（Tsu）”是指数据在时钟沿前必须稳定的时间（）CMOS工艺中，PMOS管和NMOS管总是导通（）芯片的“静态功耗”主要由门电路的漏电引起（）SoC设计中，IP核复用会增加芯片的设计复杂度（）“RTL”是芯片设计的物理实现阶段（）“STA”只能分析组合逻辑的时序问题（）7nm工艺的线宽比14nm工艺更小（）“LDO”的效率通常高于开关电源（）“UART”是同步通信接口（）模拟电路中，“虚断”特性指的是输入电流为零（）“键合线”的电阻会影响芯片的信号延迟（）“DFT”的主要目的是提高芯片的测试效率（）SRAM的速度通常比DRAM快（）“FinFET”是一种三维晶体管结构（）“ESD”是芯片设计中需要重点防护的干扰（）“VHDL”和“Verilog”都是硬件描述语言（）芯片的“封装成本”通常占总成本的50%以上（）“HSPICE”可用于数字电路的时序分析（）“门控时钟”技术会增加芯片的面积（）

四、简答题（共2题，每题5分）（注答案需简洁，控制在150字以内）简述芯片设计中“静态时序分析（STA）”的核心作用说明SoC设计中“IP核复用”的主要优势参考答案第8页共9页

一、单项选择题1-5C B D B B6-10B BC AB11-15C AD D B16-20BB A CC21-25BDD AD26-30DBBAD

二、多项选择题31-35ABCD ABDABD ABC ABCD36-40ABD ABCABD ABC ABCD41-45ABCABCD ABCD ABCABCD46-50ABCDABABCABCABCD

三、判断题51-55×√×√×56-60××√××61-65√√√√√66-70√√×××

四、简答题参考答案STA通过分析电路中所有路径的时序关系，验证芯片是否满足建立时间、保持时间等时序约束，提前发现时序违规，减少流片风险，无需注入激励即可完成时序验证参考答案IP核复用可缩短开发周期（直接使用成熟IP）、降低成本（避免重复开发）、提高可靠性（IP经过验证）、支持多领域集成（如CPU+AI+通信IP），是SoC设计的核心方法第9页共9页。