Розуміння конструкції НВІС: вичерпний посібник

VLSI означає дуже великомасштабну інтеграцію. Це стосується процесу створення інтегральних схем (ІС), які містять мільйони транзисторів та інших компонентів на одному кристалі. Метою проектування НВІС є створення високопродуктивних мікросхем з низьким енергоспоживанням, які можна використовувати в широкому діапазоні застосувань, від смартфонів і ноутбуків до медичних пристроїв і автомобільних систем.

Проектування НВІС складається з кількох етапів, зокрема:

1. Визначення вимог: визначення функціональних вимог і обмежень продуктивності IC.
2. Проектування архітектури: визначення загальної архітектури IC, включаючи вибір відповідних апаратних компонентів та їх взаємозв’язки.
3. Дизайн RTL (рівень реєстраційної передачі): Написання моделі поведінки IC за допомогою мови опису обладнання (HDL), такої як Verilog або VHDL.
4. Синтез: перетворення моделі RTL у список мереж, який є списком вентилів та інших компонентів, які можна використовувати для програмування IC.
5. Планування поверхів: визначення фізичної компонування IC, включаючи розміщення компонентів і маршрутизацію з’єднань.
6. Розміщення: розташування елементів схеми на мікросхемі з урахуванням плану поверху та вимог до маршрутизації.
7. Синтез тактового дерева: проектування мережі розподілу тактового сигналу, щоб гарантувати, що всі частини IC отримують тактовий сигнал одночасно та з мінімальним перекосом.
8. Маршрутизація: з’єднання елементів схеми за допомогою проводів з урахуванням часу, площі та потужності.
9. Фізична перевірка: Перевірка проекту на доцільність виробництва, електричні характеристики та відповідність правилам проектування.
10. Tapeout: Створення остаточних файлів дизайну та доставка їх на ливарний цех для виготовлення.

Проектування СБІС є складною та складною сферою, яка потребує досвіду як у розробці апаратного, так і програмного забезпечення. Він використовується в широкому діапазоні застосувань, від побутової електроніки до високопродуктивних обчислювальних систем.