天津大學(xué)第一講數(shù)字集成電路質(zhì)量評(píng)價(jià)-文庫(kù)吧
2025-01-03 17:13 本頁面
【正文】 SI)：電路等效門：1000K~1000M 吉（極）大規(guī)模集成電路（ GLSI）電路等效門： 1G T大規(guī)模集成電路（ TLSI）：電路等校門： 1000G 繼續(xù)呢？ TJU. ASIC CenterArnold Shi 15 集成電路的分類 ?按生產(chǎn)目的分類 ? ?? 通用集成電路（如 CPU、存儲(chǔ)器等） ? ?? 專用集成電路（ ASIC） ??? 按實(shí)現(xiàn)方法分類 ? ?? 全定制集成電路 ? ?? 半定制集成電路 ? ?? 可編程邏輯器件 TJU. ASIC CenterArnold Shi 16 全定制集成電路 ? （ FullCustom Design Approach） —— 即在晶體管的層次上進(jìn)行每個(gè)單元的性能、面積的優(yōu)化設(shè)計(jì)，每個(gè)晶體管的布局 /布線均由人工設(shè)計(jì)，并需要人工生成所有層次的掩膜（一般為 13層掩膜版圖 ）。?? ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 所設(shè)計(jì)電路的集成度最高 ? 產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)單片 IC價(jià)格最低 ? 可以用于模擬集成電路的設(shè)計(jì)與生產(chǎn) ?? ? 缺點(diǎn)： ? 設(shè)計(jì)復(fù)雜度高 /設(shè)計(jì)周期長(zhǎng) ? NRE費(fèi)用高（ NonRecurring Engineering ） ?? ? 應(yīng)用范圍 ? 集成度極高且具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的 IC（如各種類型的存儲(chǔ)器芯片） ? 對(duì)性能價(jià)格比要求高且產(chǎn)量大的芯片（如 CPU、通信 IC等） ? 模擬 IC/數(shù)?；旌?IC TJU. ASIC CenterArnold Shi 17 半定制集成電路 ?半定制集成電路（ SemiCustom Design Approach） ——即設(shè)計(jì)者在廠家提供的半成品基礎(chǔ)上繼續(xù)完成最終的設(shè)計(jì)，只需要生成諸如金屬布線層等幾個(gè)特定層次的掩膜。根據(jù)采用不同的半成品類型，半定制集成電路包括 門陣列 、 門海 和 標(biāo)準(zhǔn)單元 等。 1 門陣列（ GA：Gate Array） 2 門海（ SeaofGate） 3 標(biāo)準(zhǔn)單元（ StandardCells） TJU. ASIC CenterArnold Shi 18 門陣列（ GA： Gate Array） ?門陣列（ GA： Gate Array） —— 有通道門陣列 Channeled gate array）：就是將預(yù)先制造完畢的邏輯門以一定陣列的形式排列在一起，陣列間有規(guī)則布線通道，用以完成門與門之間的連接。 ?未進(jìn)行連線的半成品硅圓片稱為 “ 母片 ” 。 TJU. ASIC CenterArnold Shi 19 半定制集成電路的 “ 母片 ” TJU. ASIC CenterArnold Shi 20 門海（ SOG： SeaofGate） ?門海（ SOG： SeaofGate） —— 無通道門陣列（ Channellessgate array）： 也是采用母片結(jié)構(gòu) ， 它可以將沒有利用的邏輯門作為布線區(qū) ， 而沒有指定固定的布線通道 ， 以此提高布線的布通率并提高電路性能供更大規(guī)模的集成度 。 ?? ?門陣列生產(chǎn)步驟： ?（ 1）母片制造 ?（ 2）用戶連接和金屬布線層制造 TJU. ASIC CenterArnold Shi 21 無布線通道的門海 (SOG) TJU. ASIC CenterArnold Shi 22 半定制集成電路 ?標(biāo)準(zhǔn)單元（ StandardCells）：是指將電路設(shè)計(jì)中可能經(jīng)常遇到的基本邏輯單元的版圖按照最佳設(shè)計(jì)原則，遵照一定外形尺寸要求，設(shè)計(jì)好并存入單元庫(kù)中，需要時(shí)調(diào)用、拼接、布線。各基本單元的版圖設(shè)計(jì)遵循 “ 等高不等寬 ”的原則。 ?目前標(biāo)準(zhǔn)單元的單元集成度已經(jīng)達(dá)到 VLSI的規(guī)模，用這些單元作為 “ 積木塊 ” ，根據(jù)接口定義可以 “ 搭建 ” 成所需的功能復(fù)雜的電路 TJU. ASIC CenterArnold Shi 23 可編程邏輯器件 ?可編程邏輯器件 ——這種器件實(shí)際上也是沒有經(jīng)過布線的門陣列電路，其完成的邏輯功能可以由用戶通過對(duì)其可編程的邏輯結(jié)構(gòu)單元（ CLB）進(jìn)行編程來實(shí)現(xiàn)。 ?可編程邏輯器件主要有 PAL、 CPLD、 FPGA等幾種類型 ， 在集成度相等的情況下 ， 其價(jià)格昂貴 ， 只適用于產(chǎn)品試制階段或小批量專用產(chǎn)品 。 ?? TJU. ASIC CenterArnold Shi 24 設(shè)計(jì)復(fù)雜度及費(fèi)用比較 ?幾種集成電路類型設(shè)計(jì)復(fù)雜度及費(fèi)用比較 ? Full Custom ? Standard Cell ? Gate Array ? Programmable Logic Devi
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