Utangulizi wa Teknolojia ya ASIC | Aina tofauti, Mtiririko wa Kubuni, Maombi

Katika somo hili, tutaona utangulizi wa kimsingi wa ASIC, ni aina gani tofauti za mbinu za usanifu wa ASIC, mtiririko wa muundo wa ASIC, matumizi na mengine mengi.Utangulizi wa MuhtasariHistoria Fupi ya ASICsJe, ni aina gani tofauti za ASIC?Kamili-Custom ASICSemi -Mpangilio Maalum wa ASICGate ASICSstandard Cell kulingana na ASICDesign FlowApplicationsIntroductionKwa maana pana, Mzunguko Mahususi wa Programu Iliyounganishwa au kwa urahisi ASIC inaweza kufafanuliwa kama mzunguko jumuishi uliobinafsishwa kwa programu fulani au matumizi ya mwisho badala ya kuitumia kwa madhumuni ya jumla. Baadhi ya mifano ya kimsingi ya ASICs ni IC katika Kicheza DVD ili kusimbua maelezo kwenye diski ya macho au IC iliyoundwa kama Kidhibiti Chaji cha betri za Lithium Ion. ASIC ni tofauti kabisa na IC zingine za kawaida kama vile Microprocessors au Kumbukumbu kwani hizi zimeundwa ili kutumika katika anuwai ya maombi. Kinyume chake, ASIC inaweza kutumika tu katika programu ambayo iliundwa mahususi kufanya kazi. Kutokana na hali maalum ya utumizi ya ASICs, mara nyingi hupakia utendakazi zaidi wakati huo huo zikiwa ndogo kwa ukubwa, zikitumia nguvu kidogo na kutoweka kidogo. joto ikilinganishwa na suluhisho la kawaida la IC. Tofauti nyingine kuu kati ya IC za kawaida kama vile Kumbukumbu, kwa mfano na ASIC ni kwamba mbunifu wa ASIC anaweza kuwa mteja moja kwa moja, ambaye anaweza kuwa na wazo lililo wazi zaidi la programu.Tangu miaka ya mapema ya 1980, ulimwengu wa saketi zilizounganishwa umekuwa mkubwa sana. kuathiriwa na ASICs. Wanawajibika kwa upanuzi wa tasnia ya semiconductor, mabadiliko ya mtindo wa biashara wa saketi zilizounganishwa na ongezeko kubwa la miundo ya IC na wahandisi wa muundo.ASICs pia ziliathiri mfumo mzima wa ikolojia wa muundo wa semiconductor na utengenezaji kama vile muundo wa mfumo, utengenezaji na mchakato wa utengenezaji. , majaribio na ufungashaji na zana za CAD.Historia Fupi ya ASICsAsili ya ASIC inaweza kufuatiliwa hadi angalau machozi 20 kabla ya ukuzaji wa ROM Iliyowekwa Masked (Kumbukumbu ya Kusoma-tu). Mapema miaka ya 1970, dhana ya Gate Arrays na Standard Cells ilianzishwa lakini katika miaka ya 1980, teknolojia ya ASIC ilichukua nafasi kubwa katika soko la IC kote Ulimwenguni. Ni katika kipindi hiki ambapo watengenezaji na wachuuzi kadhaa wa semiconductor, hasa kutoka. Japani, ilitawala soko la ASIC na inachukuliwa kuwa Wataalamu wa ASIC. Je! ni Aina Zipi Tofauti za ASIC? Historia ya miundo na teknolojia ya ASIC inaweza kubainishwa na ukuaji endelevu na mageuzi ya mitindo mbalimbali ya kubuni ya ASIC. Kulingana na takwimu, ASIC za mtindo wa safu ya lango kulingana na CMOS ndio aina kuu lakini kuna aina zingine kadhaa za miundo ya ASIC. Kimsingi, ASIC zote zinaweza kuainishwa katika aina tatu. Nazo ni:Kamili - Custom ASICsSemi - IC Maalum za ASICsProgramu zinazoweza kutekelezwaASICs nusu desturi zimegawanywa tena katika miundo msingi ya Gate Array na miundo kulingana na Seli. Mipangilio ya Gate imegawanywa zaidi katika Mikusanyiko Iliyopitiwa na Isiyo na Chaneli huku miundo inayotegemea Seli ikigawanywa zaidi kuwa Standard Cell na Macrocell. Inakuja kwa IC Zinazoweza Kupangwa, Vifaa vyote vya Mantiki Vinavyoweza Kupangwa kama vile PAL, PLA, EPROM based PLD (EPLD), EEPROM based PLD. (EEPLD), na vifaa vya uga vinavyoweza kupangiliwa kama FPGA viko chini ya kitengo hiki. Picha ifuatayo inaonyesha aina tofauti za ASIC na pia kategoria ndogo katika kila aina. Hebu sasa tuone kwa ufupi baadhi ya aina muhimu za ASICs.Full-Custom ASICIn Full-Custom ASIC, seli zote za mantiki, saketi na mipangilio imeundwa mahsusi kwa ASIC hiyo mahususi kutoka chini kwenda juu. Mbuni anaweza kuchagua muundo maalum wa ASIC ikiwa tu anafikiri kwamba maktaba zilizopo hazina kasi ya kutosha au seli za mantiki si ndogo au matumizi ya nishati ni ya juu. Faida kuu za ASIC maalum zaidi kuliko miundo mingine ya IC ni. inatoa utendaji wa juu zaidi unaowezekana katika saizi ndogo kabisa ya kufa. Lakini utendakazi huu wa hali ya juu na ukubwa mdogo huja kwa bei ya kuongezeka kwa muda wa kubuni, muundo changamano na gharama ya jumla ya IC yenyewe.Baadhi ya ASIS za kawaida maalum ni Microprocessors, Kumbukumbu, Vichakataji vya Analogi, Vifaa vya Mawasiliano ya Analogi / Dijiti, Sensorer, Transducers, IC zenye voltage ya juu za Magari, n.k. Ifuatayo ni sampuli ya muundo wa lango la NAND la kuingiza 2 la CMOS, ambapo kila safu imefafanuliwa.ASIC Ili kufupisha muda wa muundo na kupunguza gharama ya desturi kamili. ASICs, mbinu zingine nyingi za muundo zimetengenezwa na hizi huitwa kama Miundo ya Semi-Custom ASIC. Kwa kawaida, kiwango cha chini kabisa cha uongozi kinachohusika katika muundo wa nusu desturi ni kiwango cha mantiki au kiwango cha lango. Hii ni tofauti na kazi maalum, ambapo muundo na mpangilio transistor binafsi inaweza kuhusika.Kama ilivyotajwa hapo awali, muundo wa ASIS wa nusu desturi unaweza kugawanywa zaidi katika safu za lango na seli za kawaida. Hebu tuone kidogo kuhusu aina hizi.Gate Array ASICIn Gate Array based ASICs, p na n aina transistors zimefafanuliwa awali kwenye kaki ya silicon kama safu. Kulingana na muundo kutoka kwa mteja na miunganisho iliyopatikana kutoka kwa muundo, muuzaji wa silicon hutoa kaki hizi za msingi. Kwa hivyo, kaki ya msingi ni mahususi kwa mteja kwani imeundwa kwa kuzingatia miunganisho iliyotolewa na mteja kati ya transistors ya safu ya lango. Safu za lango zimegawanywa tena katika aina mbili zinazoitwa Channeled Gate Array na Safu ya Lango isiyo na Channel. Katika safu za lango zilizoelekezwa, miunganisho kati ya seli za mantiki hufanywa ndani ya chaneli zilizobainishwa kati ya safu za seli za mantiki. Ikiwa kuna safu za lango zisizo na chaneli, miunganisho hutengenezwa kwenye safu ya juu ya chuma juu ya seli za mantiki. Seli Kawaida kulingana na ASICA Standard Cell kulingana na ASIC hutumia seli za mantiki zilizoundwa mapema kama vile Gates, Multiplexers, Flip-flops, Adders n.k. Seli hizi za mantiki zinajulikana kama Seli Kawaida ambazo tayari zimeundwa na kuhifadhiwa kwenye maktaba. Maktaba hii inaingizwa kwenye zana ya CAD na muundo unaweza kutekelezwa kwa kutumia vipengee vya maktaba kama pembejeo. Kwa kawaida, miundo yenye msingi wa Seli Sanifu hupangwa kama safu za seli zenye urefu usiobadilika kwenye chip, kama tu safu mlalo ya matofali. Ikiunganishwa na vipengele vya kiwango cha mantiki, miundo ya kawaida inayotegemea seli inaweza kutumika kutekeleza kazi changamano kama vile Vizidishi na Mipangilio ya Kumbukumbu. Muundo wa kawaida wa seli unaweza pia kuwa na seli kubwa na ngumu zaidi zilizoundwa mapema kama vile Vidhibiti Vidogo au Vichakataji Mikro. Seli hizi kubwa huitwa Megacells.Design FlowHadi sasa, umeona utangulizi mfupi wa ASIC na pia aina chache muhimu za ASIC. Katika sehemu hii, hebu tujaribu kuelewa kwa ufupi mtiririko maalum wa mchakato na taratibu zinazohusika katika kubuni na kuendeleza ASIC. Picha ifuatayo inaonyesha mtiririko wa kawaida wa kubuni unaohusika katika kubuni ASIC ya semicustom. Kimsingi inaweza kugawanywa katika hatua 10. Ingizo la Muundo: Katika hatua, muundo wa mantiki huundwa kwa kutumia Lugha ya Maelezo ya Vifaa (HDL) kama vile VHDL au Verilog au kwa usaidizi wa Schematic entry.Muundo wa Mantiki: Mara tu mantiki inapoundwa kwa kutumia. Ingizo la HDL au Schematic, hatua inayofuata ni kutoa maelezo ya seli za mantiki na miunganisho yao. Taarifa hii pia inaitwa Netlist. Ugawaji wa Mfumo: Hatua inayofuata ni kugawanya mfumo mzima kimantiki katika vizuizi vidogo vya ukubwa wa ASIC. Uigaji wa Mpangilio wa Awali: Kabla ya kuingia katika mpangilio halisi wa muundo wa muundo, zana ya kuiga hukagua saketi kwa kazi ipasavyo. Kwa kweli, mchakato huu unafanywa kwa kila hatua ili ikiwa makosa yoyote yanapatikana, basi itakuwa rahisi kuwasahihisha katika hatua hii yenyewe. Mchakato hadi hatua hii kawaida huchukuliwa kama Ubunifu wa Kimantiki. Hatua baada ya hii zinahusiana na mpangilio halisi wa muundo wa muundo. Upangaji wa sakafu: Hatua ya kwanza katika muundo halisi ni kupanga vizuizi vyote vya saketi kwenye chip. Uwekaji: Katika hatua hii, eneo la seli za mantiki katika a. kizuizi kimewekwa.Njia: Mara uwekaji wa vitalu na seli kukamilika, basi ni wakati wa kuunda uhusiano kati ya seli na vitalu.Uchimbaji: Hatua inayofuata ni kuamua upinzani na uwezo wa miunganisho iliyofanywa hapo awali, kwani wanaamua kuchelewa kwa ishara. Pia, ucheleweshaji huhesabiwa katika hatua hii. Uigaji wa Mpangilio wa Baada: Mara tu muundo wa kimwili ukamilika, mzunguko unajaribiwa tena kufanya kazi. Ucheleweshaji uliokokotolewa hapo awali pia unazingatiwa kwa mchakato wa uigaji.Kagua Kanuni ya Usanifu (DRC): Hatua ya mwisho ni kuthibitisha mpangilio wa saketi nzima na kuangalia kama inatii masharti ya kanuni za usanifu.MatumiziEneo la matumizi ya ASIC ni. pana sana kwani kimsingi hutumiwa kila mahali ambapo kuna hitaji la utendakazi, ubinafsishaji na saizi.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe