Напівзамовлені БІС на стандартних осередках

Напівзамовлені і замовлені БІС на матрицях логічних осередків

Мікропроцесорні комплекти БІС

В даний час відомо більше 400 мікропроцесорних комплектів БІС. Їх можна умовно розділити на 3 класи:

1. Однокристалеві мікроЕОМ.

2. Мікропроцесорні комплекти (МПК) на основі однокристалевих МП.

3. Мікропроцесорні комплекти на основі процесорних секцій або секціоновані МПК (СМПК).

Не дивлячись на величезні успіхи в розвитку мікроелектроніки

різноманітність вживаних в ній конструктивних і архітектурних рішень, стандартні БІС не змогли набути достатнього універсального характеру, що дозволило б вирішувати задачі по створенню на їх основі ЕОМ і цифрової апаратури всіх класів. Навіть у області створення малих пристроїв обробки цифрової інформації різноманітність вимог так велика, що всі наявні типи БІС не покривають цих потреб, з'являються всі нові і нові БІС, тепер уже звані замовленими, спеціалізованими.

Простим типом замовлених БІС є БІС на основі матриць логічних елементів. Матриця не обов'язково повністю однорідна. Усередині площі кристала розташовуються елементи, з яких формується майбутній логічний пристрій, тоді як елементи на периферії кристала призначаються для створення інтерфейсу, що працює з іншими схемами на платні.

Всі операції по виготовленню матриці для замовленої схеми (ЗБІС) можуть виконуватися до появи замовлення; пластини з готовими матрицями елементів можуть знаходитися на складі виготівника БІС. Замовлення у формі опису функцій ЗБІС або у формі описів з'єднань елементів матриці поступають до розробника. У першому випадку розробник запускає опис в САПР БІС, проектує з'єднання. При цьому час його виконання залежить від складності ІС, але воно набагато менше, ніж при розробці нової схеми.

Регулярна структура матриці полегшує проектування з'єднань, скорочує час проектування і виготовлення зразків замовлених БІС. Головним недоліком матриці БІС є неповне використовування площі напівпровідникової пластини.

Виграш в часі при виготовленні зразків матричних БІС можна збільшити, виготовляючи з'єднання на матриці методом прямої електронної літографії. В цьому випадку виготовлення фотошаблонів відсутнє. Маючи в своєму розпорядженні розвинену САПР БІС, а також переналагоджувані системи вимірювань і випробувань можна щодня одержувати нові типи логічних БІС.

Другим архітектурним типом напівзамовлених логічних БІС є БІС, побудовані на бібліотеці стандартних осередків. В цьому випадку для виконання одержаного замовлення найчастіше розробляється повний комплект фотошаблонів, а не тільки шаблони для виконання з'єднань, як у випадку БІС на матриці стандартних елементів. Цим досягається значна економія кремнію, площа кристалів. Розміри даної структури БІС можуть бути зменшені удвічі в порівнянні з площею кристала БІС, виконаної на матриці логічних осередків.

Важливою проблемою в розробці БІС на стандартних логічних осередках є вибір бібліотеки стандартних осередків. Функції осередків, як правило, вибираються еквівалентно функціям стандартних серій логічних ІС ТТЛ або к-МОП. Бібліотека включає стандартні осередки І-НЕ, АБО-НЕ, а також складніші осередки, що містять більше 100 елементів, такі як лічильники, тригери, генератори сигналів. У ряді випадків в бібліотеки можуть бути включені макроосередки типу перетворювачів АЦП, ЦАП пристроїв пам'яті, а також аналогові пристрої, наприклад операційні підсилювачі і компаратори.

Річний тираж напівзамовлених БІС може складати від декількох сотень штук до сотень тисяч. При дуже малих тиражах більш вигідні виявилися напівзамовлені БІС на матрицях, оскільки витрати часу і засобів на розробку і виготовлення їх мінімально. При великих тиражах економічнішими є напівзамовлені БІС на основі бібліотек осередків.

Дата добавления: 2014-01-07