Стандартні ІМС (ІС, СІС,БІС,ПЗУ, ППЗУ)

Архітектурні типи ІМС

Мікроелектроніка в своєму розвитку пройшла ряд етапів, кожний з яких можна охарактеризувати переважаючим архітектурним типом або поєднанням декількох архітектурних типів виробництва ІМС:

1. Стандартні інтегральні схеми (ІС), середні інтегральні схеми (СІС), великі інтегральні схеми (БІС), зокрема постійні пристрої (ПЗП) і репрограмовані пристрої, що запам'ятовують, що запам'ятовують (РПЗУ).

2. Мікропроцесорні комплекти БІС.

3. Напівзамовлені БІС на матрицях логічних осередків.

4. Напівзамовлені БІС на основі осередків, що виконують функції стандартних БІС і ІС.

5. Замовлені (спеціалізовані) БІС.

6. Субсистеми на цілій кремнієвій пластині.

7. Тривимірні ІМС.

Поява кожного архітектурного БІС викликано необхідністю вирішення протиріч, пов'язаних з підвищенням ступеня інтеграції, оскільки розробка функціональних вузлів на стандартних елементах не завжди було оптимальним і виникали складні проблеми з реалізацією.

Перші два етапи розвитку мікроелектроніки, коли створювалися стандартні ІС і МП комплекти БІС вважається золотим століттям мікроелектроніки. Стандартні ІС і БІС пам'яті на біполярних транзисторах розвивалися в схемотехніці транзистоно-транзисторна логіка (ТТЛ), ТТЛ – логіка на транзисторах з бар'єром шоттки (ТТЛШ), емітернозвязаної логіки (ЕСЛ), інжекційної логіки (И²Л). До складу кожного комплекту включається до 150 типів ІС, логічні функції тригерів, суматорів, регістрів зберігання і зсув, лічильників, цифро-аналогових і аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП і АЦП) і інших. Всі ці схеми проектуються для роботи один з одним, тому визначається напруга живлення, напруга логічного нуля і логічної одиниці.

У міру розвитку технології і переходу до все більш малих розмірів ці комплекти мали декілька видань, кожне з яких характеризувалося все більшою ефективністю тобто меншим значенням роботи А на одне перемикання:

де Рле – потужність, що виділяється в логічному елементі;

τ – час перемикання логічного елементу.

Логічні стандартні ІС доповнені ІС і БІС пам'яті 16, 64, 256 біт, 1, 4, 16, 64, 256 кбіт в модифікаціях постійної, програмованої пам'яті (однократно програмованої і ре-програмована) і оперативної пам'яті з довільним доступом. На польових транзисторах аналогічні сімейства ІС і БІС пам'яті були виготовлені з використанням р-МОП, n-МОП к-МОП технологій.

Параметричний і схемотехніка ряд стандартних ІС складається з декількох серій, що містять в сумі понад 1000 найменування. Серії стандартних ІС складають основний тираж ІС і основну елементну базу ЕОМ. Проте вже більше 20 років тому відносно прості функції, виконувані стандартними елементами, прийшли в суперечність з можливостями мікроелектроніки. Технологія БІС використовувалася раніше тільки для виробництва засобів пам'яті, а потім і для виробництва мікропроцесорних комплектів БІС, напівзамовлених, а потім і замовлених ІС.

Дата добавления: 2014-01-07