Dažādi

Kas ir ASIC: lietojumprogrammas integrētais ciruit

Kas ir ASIC: lietojumprogrammas integrētais ciruit

Lietojumam specifiskās integrētās shēmas jeb ASIC ir, kā norāda nosaukums, nestandarta integrētās shēmas, kas paredzētas noteiktai lietošanai vai lietojumam. Parasti ASIC dizains tiks izstrādāts produktam, kuram būs liels ražošanas cikls, un ASIC var saturēt ļoti lielu daļu elektronikas, kas nepieciešama vienai integrētai shēmai. Kā var iedomāties, ASIC dizaina izmaksas ir augstas, un tāpēc tās mēdz rezervēt liela apjoma produktiem.

Neskatoties uz ASIC dizaina izmaksām, ASIC var būt ļoti rentabla daudzām lietojumprogrammām, kur apjoms ir liels. ASIC dizainu ir iespējams pielāgot precīzi produkta prasībām, un ASIC izmantošana var nozīmēt, ka lielu daļu no kopējā dizaina var ietvert vienā integrētajā shēmā un var ievērojami samazināt papildu komponentu skaitu. Rezultātā tos plaši izmanto liela apjoma produktos, piemēram, mobilajos tālruņos vai citās līdzīgās lietojumprogrammās, bieži vien patēriņa precēm, kur apjoms ir lielāks, vai plaši izmantojamiem biznesa produktiem.

Pirmās lietojumprogrammas integrētās shēmas (ASIC) tradicionāli adresēja tikai loģikas funkcijas. Jauktā signāla ASIC konstrukcijās var iekļaut gan analogās (ieskaitot RF), gan loģiskās funkcijas. Šīs jauktā signāla ASIC ir īpaši noderīgas, lai varētu izveidot pilnīgu mikroshēmas sistēmu SoC. Šeit mikroshēmā ir integrēta visa sistēma vai produkts, un praktiski nav nepieciešami citi komponenti. Tas padara jauktu signālu ASIC dizainu par ļoti pievilcīgu piedāvājumu daudzām lietojumprogrammām.

ASIC pirmsākumi

ASIC pirmsākumi meklējami 1980. gadu sākumā. Aptuveni šajā laikā IC sāka ietekmēt elektronikas nozari. Ņemot vērā IC sniegtās priekšrocības un pieejamo ierobežoto skaitu, tika mēģināts izveidot loģiskās mikroshēmas, kuras varētu viegli novirzīt konkrētai lietojumprogrammai. Viena agrīna iniciatīva, ko uzņēmās Lielbritānijā dibināts uzņēmums Ferranti, izmantoja tā saukto neizpildīto loģisko bloku (ULA). Šī shēma nodrošināja pielāgošanu, mainot metāla savienojuma masku.

Pirmajos ULA bija tikai daži tūkstoši vārtu, bet vēlākām versijām bija lielāks elastības līmenis, un tajās tika izmantoti dažādi pamatnes veidņi, kurus pielāgoja gan metāla, gan polisilīcija slāņi. Dažos gadījumos RAM elementi tika iekļauti pamata ULA.

Kopš šīs agrīnās attīstības ir izstrādāti vairāki dažādi ASIC veidi. Tagad daudzi ASIC ir ļoti sarežģīti, un daži ir jaukti signālu ASIC, kas ietver gan analogo, gan digitālo shēmu.

ASIC pamati

ASIC dizaina, ieskaitot ASIC izkārtojumu, izstrāde un izgatavošana ir ļoti dārgs process. Lai samazinātu izmaksas, var izmantot dažādus pielāgošanas līmeņus. Tas var ļaut samazināt izmaksas dizainparaugiem, kur nav nepieciešami lieli ASIC pielāgošanas līmeņi. Būtībā var izmantot trīs ASIC līmeņus:

  • Vārtu masīvs Šis ASIC veids ir vismazāk pielāgojams. Šeit silīcija slāņi ir standarta, bet metalizācijas slāņi, kas ļauj savstarpēji savienoties starp dažādiem mikroshēmas apgabaliem, ir pielāgojami. Šis ASIC veids ir ideāls, ja ir nepieciešams liels skaits standarta funkciju, kuras var savienot noteiktā veidā, lai izpildītu dotās prasības.
  • Standarta šūna Šim ASIC veidam maska ​​ir pielāgots dizains, bet silīciju veido bibliotēkas komponenti. Tas nodrošina augstu elastības pakāpi ar nosacījumu, ka standarta funkcijas spēj izpildīt prasības.
  • Pilns pasūtījuma dizains Šis ASIC veids ir viselastīgākais, jo tas ietver ASIC dizainu līdz tranzistora līmenim. ASIC izkārtojumu var pielāgot precīzām ķēdes prasībām. Lai gan tas nodrošina visaugstāko elastības pakāpi, izmaksas ir ļoti daudz lielākas, un to izstrāde prasa daudz ilgāku laiku. Riski ir arī lielāki, jo viss dizains nav pārbaudīts un nav veidots no iepriekš izmantotajiem bibliotēkas elementiem.

ASIC dizainparaugi piedāvā ļoti pievilcīgu risinājumu daudzām liela apjoma lietojumprogrammām. Tie ļauj vienā mikroshēmā iekļaut ievērojamu daudzumu shēmu. Ja shēmas būtu samontētas, izmantojot patentētas mikroshēmas, būtu nepieciešami papildu komponenti un līdz ar to dēļa laukums. Ražošanas izmaksas būtu lielākas. Ar pietiekamu apjomu pielāgotas mikroshēmas ASIC formā piedāvā ļoti pievilcīgu piedāvājumu. Papildus izmaksu aspektiem dažkārt ASIC var izmantot arī tāpēc, ka tiek izveidotas iespējošanas shēmas, kas, iespējams, nav tehniski dzīvotspējīgas, izmantojot citas tehnoloģijas. Tie var piedāvāt ātrumu, un veiktspēja, kas nebūtu iespējama, ir izmantoti atsevišķi komponenti. Izstrādājot ASIC, ASIC projektēšanas pakalpojuma sniegšanai bieži ir jāpieņem cits uzņēmums. Izmantojot viņu zināšanas, dizainu var veikt efektīvāk - pareizas funkcionalitātes, izmaksu un grafika ziņā.


Skatīties video: Border Security Australias Frontline S9 E2 (Decembris 2021).