如果学术化一些，我可以把我们设计的芯片定义为三个层次：生物级，数学级，物理级。听着很高深，让我慢慢讲解。第一种是我们需要或者想要做出的一些指标，比如一些spec，一些feature，这些可能是老板拍板的，可能是自己决定的，但无论如何都只是停留在大脑中，只是一个概念，所以只好说是生物级。第二种就是我们设计工程师大部分时间在做的，设计一个芯片，跑仿真。这时候我们其实是在写一些数学表达式，在解一些方程，所以只能说是数学级。第三种就是tapeout之后的芯片，那才是真正的芯片，电子空穴在晶格中跑来跑去，不就是物理级的吗？
定义这三种层次，并不是为了好玩，用这个模型还是为了解答题目中提出的问题，而解答题目提出的问题则是为了更好的做我们的设计和仿真工作。
工程师的工作，最终目标是让物理级和生物级芯片完美统一（通俗些，做的芯片和期望的完全一样），而为了达到统一，必须经过数学级模型（做数字电路的有福气，可以用fpga验证，但仿真也是必须的，做模拟的偶尔可以搭一些验证电路，但概率很低），所以我们就必须讨论一下如何做好数学级的芯片（通俗些，就是怎么做设计，怎么做仿真）。
把设计和仿真的过程再分解一下，是两个过程，一个是如何建立方程，一个是如何解方程。
有人会说，我从来不做数学推导。其实我这里说的建立方程是个抽象概念。我们写出一个网表，写出一个simulink模型，写出一个verilogA模型，其实都是建立方程的过程。而跑程序其实就是让matlab，或者spice去求解所给定的方程。所以设计的过程其实就是一个建立数学方程的过程。要做好设计，一个重要的内容就是如何建立一个好的数学方程。什么是好的数学方程呢？我觉得一个是精确，另一个是求解快速。可惜这两个一般是互相矛盾的。所以在设计过程中，一般是逐渐细化的过程。刚开始时，用一些高层次的数学手段，建立一个基本符合的模型，然后逐渐细化成电路的网表，然后再细化成带寄生参数的网表。
那么设计者在其中要起到什么作用呢？设计者的作用就是保证建立模型的合理，选择合理的解方程工具以及在时间和精度上做合理的tradeoff。这才是设计者区别于仿真器的一点。目前有的EDA公司搞设计自动化，其实就是在做后一步，假设当仿真时间足够短之后，设计者不必要做太多的tradeoff，那就可以由机器做这个工作（这个假设是否合理完全看当前block的大小以及硬件的发展速度）但前两个作用是很难替代的。
举一些实际的例子说明吧。
先说保证模型的合理（这个模型并不是指器件模型这个概念，但是器件模型其实也是模型的一种）。最简单的，假如你用工艺厂家的模型设计电路，然后让他工作在液氮温度下，那就属于不合理的模型，因为工艺厂家给的器件一般参数只到-40C，而液氮远低于这个温度，所以基础都错了，上面的电路也就不对了。这时就需要要么自己提参数，要么预留更大的margin。再比如，假如只做了前仿，期望仿出线和线之间的干扰，有些不现实。所以有的人故意在前仿加一些寄生电容考虑耦合。再比如一个常见的例子，对全差分结构opamp仿psrr，而不带mismatch参数。其他例子还包括，用现有的前仿或者后仿电路，期望得到衬底噪声（目前一般的衬底电阻电容是没有被包含在后仿网表中的）；用普通的器件仿真snapback特性的ESD电路（snapback目前是没有被建立在器件模型中的，有人这样仿，但目的是看RC常数）。
然后说说选择合理的求解工具。这个最常见的例子就是用tran仿完之后，看某个节点上的波动，这是不是噪声呢？（目前有的仿真器开始有带noise的tran仿真，这种的确是噪声，但传统的tran仿真，的确不是噪声）。
最后一个是在精度和时间上做tradeoff。举个例子，在整个adc上跑蒙特卡洛仿真，这就属于要tradeoff的范围了。我在国外的论文上真看到有人在晶体管级做这个，但是我很诧异他们的仿真速度。通常的做法是在比较早的行为级就做这个工作，因为那时可能一个仿真才几分钟。但是如果在晶体管级，多多少少一个仿真都要在几小时到几天的范围了。而蒙特卡洛仿真做一个是没太大意义的。那时再做，精确一定是精确了（但可能也精确不了太多），但花的代价未免太大。再比如，是用spectre仿真呢还是用hsim，用hsim的话是设成level几，后仿真时是提取什么样的参数？这些其实都是一些工程上的东西，学校里未必讲，但在实践中常常碰到。