Como compreender o design ASIC?

Você já se perguntou que tipo de design de chip ou circuitos fazem nossos gadgets do dia a dia funcionarem? Provavelmente, cada dispositivo que temos contém um ASIC ou um circuito integrado de aplicativo específico. Um ASIC é basicamente um circuito projetado para um uso específico, em vez de um circuito projetado para fins gerais. Por exemplo, um chip projetado para operar um laptop é chamado de ASIC. ASICs estruturados modernos têm muitos recursos, incluindo blocos de memória, processadores de 32 bits, RAM, Flash, ROM, EEPROM e outros blocos de construção principais. Esses ASICs também são conhecidos como system-on-a-chip ou SoC. Os engenheiros ASIC desenvolvem designs SoC por meio de linguagens de descrição de hardware (HDLs) como VHDL ou Verilog para tornar os designs de chips funcionais.

Ferramentas de síntese lógica habilitadas

Costumava ser que um fabricante escolhesse um engenheiro de projeto ASIC e aplicasse seu projeto usando as ferramentas do engenheiro. Embora ferramentas de design ASIC de terceiros pudessem ser emprestadas, o link não foi eficaz o suficiente para que o terceiro criasse o layout e o processo do semicondutor. A maioria dos engenheiros da ASIC acabou obtendo ferramentas específicas de fábrica para concluir o design de seu chip. Mais tarde, surgiu uma solução para esse problema, que foi chamada de Célula Padrão. Cada engenheiro de design ASIC agora pode criar designs de chips com características específicas, como capacitância, atraso de propagação e indutância. Célula padrão tem ótimo desempenho elétrico e alta densidade de porta. Vários anos depois, as ferramentas de síntese lógica permitiram a criação de SICs ou circuitos integrados de células padrão, que foram então usados para produzir ASICs.

Os benefícios do design de chip totalmente personalizado que os ASICs disponibilizaram incluem melhorias de desempenho, custos de componentes recorrentes reduzidos e a capacidade de integrar componentes pré-projetados e analógicos em um chip. Existem várias desvantagens no projeto ASIC também, incluindo projetos auxiliados por computador mais complexos, maior tempo de projeto, maior tempo de fabricação, maiores custos de engenharia e a necessidade de engenheiros ASIC mais qualificados e qualificados na equipe de projeto. Uma vez que células padrão e sistemas CAD modernos podem ser usados para projetos digitais a um custo benefício de desempenho razoável, os fabricantes os usam amplamente hoje. Com o uso de ferramentas de layout automáticas, é possível ajustar ou otimizar manualmente qualquer aspecto do design do chip.

Torna o design ASIC estruturado atraente

Outra opção que está ganhando popularidade hoje é o ASIC estruturado. Os ASICs estruturados reduziram o tempo do ciclo de design do ASIC e o tempo do ciclo de fabricação em comparação com outros ASICs porque eles usam camadas de metal predefinidas e opções pré-caracterizadas de silício. As camadas de máscara lógica também são predefinidas pelo engenheiro ASIC. Um design ASIC estruturado é concluído criando camadas de metal personalizadas que farão conexões personalizadas entre os elementos. ASIC estruturado é saudado por muitos engenheiros como a ponte que reunirá chips ASIC de célula padrão e matrizes de portas. O que torna o design ASIC estruturado atraente é que ele permite que IPs comuns sejam integrados à arquitetura, economizando ao engenheiro ASIC mais dinheiro e tempo, em comparação com o design de um IP em um ASIC de célula padrão.

A seguir está uma lista de fabricantes de IDM ASIC:

• Instrumentos Texas
• Toshiba
• Samsung
• Hitachi
• Fujitsu
• Em semicondutores
• Infineon Technologies
• Cavium Networks
• Avago Technologies
• LSI Corporation

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