第一講數(shù)字集成電路質(zhì)量評價-文庫吧
2025-01-08 16:26 本頁面
【正文】 TLSI）：電路等校門： 1000G 繼續(xù)呢？ 14 TJU. ASIC CenterArnold Shi 集成電路的分類 ?按生產(chǎn)目的分類 ? ?? 通用集成電路（如 CPU、存儲器等） ? ?? 專用集成電路（ ASIC） ??? 按實現(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 15 TJU. ASIC CenterArnold Shi 全定制集成電路 ? （ FullCustom Design Approach） —— 即在晶體管的層次上進行每個單元的性能、面積的優(yōu)化設(shè)計，每個晶體管的布局 /布線均由人工設(shè)計，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： ? 所設(shè)計電路的集成度最高 ? 產(chǎn)品批量生產(chǎn)時單片 IC價格最低 ? 可以用于模擬集成電路的設(shè)計與生產(chǎn) ?? ? 缺點： ? 設(shè)計復(fù)雜度高 /設(shè)計周期長 ? NRE費用高（ NonRecurring Engineering ） ?? ? 應(yīng)用范圍 ? 集成度極高且具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的 IC（如各種類型的存儲器芯片） ? 對性能價格比要求高且產(chǎn)量大的芯片（如 CPU、通信 IC等） ? 模擬 IC/數(shù)?；旌?IC 16 TJU. ASIC CenterArnold Shi 半定制集成電路 ?半定制集成電路（ SemiCustom Design Approach） ——即設(shè)計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，只需要生成諸如金屬布線層等幾個特定層次的掩膜。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） 17 TJU. ASIC CenterArnold Shi 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。 ?未進行連線的半成品硅圓片稱為“母片”。 18 TJU. ASIC CenterArnold Shi 半定制集成電路的 “母片” 19 TJU. ASIC CenterArnold Shi 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 20 TJU. ASIC CenterArnold Shi 無布線通道的門海 (SOG) 21 TJU. ASIC CenterArnold Shi 半定制集成電路 ?標(biāo)準(zhǔn)單元（ StandardCells）：是指將電路設(shè)計中可能經(jīng)常遇到的基本邏輯單元的版圖按照最佳設(shè)計原則，遵照一定外形尺寸要求，設(shè)計好并存入單元庫中，需要時調(diào)用、拼接、布線。各基本單元的版圖設(shè)計遵循“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 22 TJU. ASIC CenterArnold Shi 可編程邏輯器件 ?可編程邏輯器件 —— 這種器件實際上也是沒有經(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其可編程的邏輯結(jié)構(gòu)單元（ CLB）進行編程來實現(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 ， 其價格昂貴 ， 只適用于產(chǎn)品試制階段或小批量專用產(chǎn)品 。 ?? 23 TJU. ASIC CenterArnold Shi 設(shè)計復(fù)雜度及費用比較 ?幾種集成電路類型設(shè)計復(fù)雜度及費用比較 ? Full Custom ? Standard Cell ? Gate Array ? Programmable Logic Device 24 TJU. ASIC CenterArnold Shi 不同產(chǎn)量時成本與設(shè)計方法的關(guān)系 25 TJU. ASIC CenterArnold Shi 專用集成電路（ ASIC）的設(shè)計要求 對 A
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