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EDA技术概述


晶体管阵列的基片或母片上通过掩膜互连的 方法完成专用集成电路设计。
可编程IC
可编程ASIC是专用集成电路发展的另一个有
特色的分支,它主要利用可编程的集成电路 如PROM,GAL,PLD,CPLD,FPGA等可编程电 路或逻辑阵列编程,得到ASIC。其主要特点 是直接提供软件设计编程,完成ASIC电路功 能,不需要再通过集成电路工艺线加工。
Part1 EDA 技术概述
集成电路基本知识
一、集成电路分类
1、按制造工艺和结构分
通常提到集成电路指的是半导体集成电路,也是应用 最广泛、品种最多的集成电路,膜(薄、厚膜)电路和 混合电路一般用于专用集成电路,通常称为模块。
2、按集成度分
集成度指一个硅片上含有元件数目
主要特征
SSI
MSI
LSI
比较
全定制设计周期最长,设计成本贵,设计费
用最高,适合于批量很大或者对产品成本不 计较的场合。 半定制的设计成本低于全定制,但高于可编 程ASIC,适合于有较大批量的ASIC设计。 用FPGA设计ASIC的设计成本最低,但芯片 价格最高,适合于小批量ASIC产品。
几个概念
就设计方法而言,设计集成电路的三种方式。 全定制ASIC是利用集成电路的最基本设计方 法(不使用现有库单元),对集成电路中所有 的元器件进行精工细作的设计方法。 特点:精工细作,设计要求高、周期长, 设计成本昂贵。
半定制ASIC
半定制设计方法又分成基于标准单元的设计
4、按半导体工艺分
1)双极型电路 在硅片上制作双极型晶体管构成的集成电路,由空穴和电子 两种载流子导电。 2)MOS电路 参加导电的是空穴或电子一种载流子。 NMOS由N沟道MOS器件构成。 PMOS由P沟道MOS器件构成。 CMOS由N、P沟道MOS器件构成互补形式的电路。 3)双极型-MOS电路(BIMOS) 双极型晶体管和MOS电路混合构成集成电路,一般前者作 输出级,后者作输入级。 双极型电路驱动能力强但功耗较大,MOS电路则反之,双 极性MOS电路兼有二者优点,MOS电路中PMOS和NMOS已趋 于淘汰。
方法和基于门阵列的设计方法。 基于标准单元的设计方法是:将预先设计好 的称为标准单元的逻辑单元,如与门,或门, 多路开关,触发器等,按照某种特定的规则 排列,与预先设计好的大型单元一起组成 ASIC。基于标准单元的ASIC又称为 CBIC(Cell based IC)。
基于门阵列的设计方法是在预先制定的具有
5.专用集成电路与通用集成电路
专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)是相对通用集成电路而言的。按用户需要,面向 特定用途而专门设计制作的集成电路。大量生产并标准化的通 用集成电路一般不能满足全部用户的需要,研制新的电子系统 常需各种具有特殊功能或特殊技术指标的集成电路。定制集成 电路是解决这个问题的重要途径之一,是集成电路发展的一个 重要方面。 它是为特定应用领域或特定电子产品专门研制的集成电路, 目前应用较多的有: (1)门阵列(GA) (2)标准单元集成电路(CBIC )。 (3)可编程逻辑器件(PLD)。 (4)模拟阵列和数字模拟混合阵列。 (5)全定制集成电路。
VLSI
ULSI
GSL
元件数/片 特征线宽 (μm) 硅片直径 (inch)
<102 5-10
102-103 3-5
103-105 1-3
105-107 <1
107-109 0.3-0.5
> 109 .12-0.18
2
2-3
4-5
6
8
12
1英寸=25.4毫米
3、按应用领域分
同一功能的集成电路按应用领域规定不同的技术指 标,而分为军用品、工业用品和民用品(又称商用) 三大类。 军品:在军事、航空、航天等领域使用环境条件恶 劣、装置密度高,对集成电路的可靠性要求极高, 产品价格退居次要地位。 民用品:在保证一定可靠性和性能指标前提下,性 能价格比是产品能否成功的重要条件之一。显然如 果在普通电子产品中选用了军品是达不到高性能价 格比的。 工业品则是介于二者之间的一种产品,但不是所有 集成电路都有这三个品种的。
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