Автоматизированное проектирование СБИС на базовых матричных кристаллах

Страница 1

Предварительные сведения.

В данном реферате рассматриваются технологии, связанные с

особенностями проектирования СБИС на базовых матричных кристаллах.

Рассказывается о самом понятии базового матричного кристалла. Ана-

лизируются основные этапы автоматизированного процесса пректирова-

ния.

ПОТРЕБНОСТЬ ЭФФЕКТИВНОГО ПРЕКТИРОВАНИЯ СБИС.

СТАНДАРТНЫЕ И ПОЛУЗАКАЗНЫЕ ИС.

БАЗОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ И ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

Характерной тенденцией развития элементной базы современной

электронно-вычислительной аппаратуры является быстрый рост степени

интеграции. В этих условиях актуальной становится проблема ускоре-

ния темпов разработки узлов аппаратуры, представляющих собой БИС и

СБИС. При решении данной проблемы важно учитывать существование

двух различных классов интегральных схем: стандартных (или крупно-

серийных) и заказных. К первым относятся схемы, объем производства

которых достигает миллионов штук в год. Поэтому относительно

большие затраты на их проектирование и конструирование оправдыва-

ются. Этот класс схем включает микропроцессоры, различного вида

полупроводниковые устройства памяти (ПЗУ, ОЗУ и т.д.), серии стан-

дартных микросхем и др. Схемы, принадлежащие ко второму классу,

при объеме производства до нескольких десятков тысяч в год, выпус-

каются для удовлетворения нужд отдельных отраслей промышленности.

Значительная часть стоимости таких схем определяется затратами на

их проектирование.

Основным средством снижения стоимости проектирования и, глав-

ное, ускорения темпов разработки новых видов микроэлектронной ап-

паратуры являются системы автоматизированного проектирования

(САПР). В результате совместных действий конструкторов, направлен-

ных на уменьшение сроков и снижение стоимости проектирования БИС и

СБИС, появились так называемые полузаказные интегральные микросхе-

мы, в которых топология в значительной степени определяется унифи-

цированной конструкцией кристалла. Первые схемы, которые можно от-

нести к данному классу, появились в 60-х годах. Они изготавлива-

лись на унифицированном кристалле с фиксированным расположением

функциональных элементов. При этом проектирование заключалось в

назначении функциональных элементов схемы на места расположения

соответствующих функциональных элементов кристалла и проведении

соединений. Такой кристалл получил название базового, поскольку

все фотошаблоны (исключая слои коммутации) для его изготовления

являются постоянными и не зависят от реализуемой схемы. Эти крис-

таллы, однако, нашли ограниченное применение из-за неэффективного

использования площади кристалла, вызванного фиксированным положе-

нием функциональных элементов на кристалле.

Для частичной унификации топологии интегральных микросхем

(ИС) использовалось также проектирование схем на основе набора ти-

повых ячеек. В данном случае унификация состояла в разработке то-

пологии набора функциональных (типовых ячеек, имеющих стандартизо-

ванные параметры (в частности, разные размеры по вертикали). Про-

цесс проектирования при этом заключался в размещении в виде гори-

зонтальных линеек типовых ячеек, соответствующих функциональным

элементам схемы, в размещении линеек на кристалле и реализации

связей, соединяющих элементы, в промежутках между линейками. Шири-

на таких промежутков, называемых каналами, определяется в процессе

трассировки. Отметим, что хотя в данном случае имеет место унифи-

кация топологии, кристалл не является базовым, поскольку вид всех

фотошаблонов определяется в ходе проектирования.

Современные полузаказные схемы реализуются на базовом матрич-

ном кристалле (БМК), содержащем не соединенные между собой прост-

ейшие элементы (например, транзисторы), а не функциональные эле-

менты как в рассмотренном выше базовом кристалле. Указанные эле-

менты располагаются на кристалле матричным способом (в узлах пря-

моугольной решетки). Поэтому такие схемы часто называют матричными

БИС. Как и в схемах на типовых ячейках топология набора логических

элементов разрабатывается заранее. Однако в данном случае тополо-

гия логическиго элемента создается на основе регулярно расположен-

ных простейших элементов. Поэтому в ходе проектирования логически-

мих элемент может быть размещен в любом месте кристалла, а для

создания всей схемы требуется изготовить только фотошаблоны слоев

коммутации. Основные достоинства БМК, заключающиеся в снижении

стоимости и времени проектирования, обусловлены: применением БМК

для проектирования и изготовления широкого класса БИС; уменьшением

числа детализированных решений в ходе проектирования БИС; упроще-

нием контроля и внесения изменений в топологию; возможностью эф-

фективного использования автоматизированных методов конструирова-

Перейти на страницу номер:
 1  2  3  4  5  6  7 
Скачать реферат Скачать реферат


Реклама

Разделы сайта

Последние рефераты