Co je integrovaný obvodový design?

Návrh integrovaných obvodů (IC) je specializací na elektrotechniku ​​a počítačovou techniku. Tato disciplína je nezbytná pro správnou výrobu nových integrovaných obvodů, které se používají v digitálních zařízeních, jako jsou počítače a mobilní telefony. V procesu vývoje IC je mnoho podrobných kroků. Koncepční návrh, simulace a ověřovací testování jsou hlavními základy postupu návrhu integrovaného obvodu.

Každý integrovaný obvod obsahuje mnoho vzájemně propojených elektrických součástí. Tyto malé prvky zahrnují tranzistory a rezistory, které se používají k řízení a řízení proudu. IO jsou vyrobeny z polovodivého materiálu, jako je křemík. Integrované obvody jsou velmi složité a některé mohou obsahovat téměř miliardu tranzistorů.

V konstrukci integrovaného obvodu musí být prvky pečlivě naplánovány a rozvrženy dříve, než může být čip vyroben. Kvůli složitosti moderních integrovaných obvodů jsou čipy zřídka navrženy ručně. Místo toho se během procesu plánování používá software koncepčního návrhu. Tento přístup podporovaný počítačem umožňuje návrhářům obvodů vyhnout se chybám a zajistit, aby byl každý čip správně rozložen.

Během fáze koncepčního plánování integrovaného obvodu pracují odborníci na co nejefektivnějším rozvržení každého obvodu. Komponenty jsou uspořádány tak, aby plně využily dostupné místo a snížily konečnou velikost čipu. Elektrické dráhy jsou navrženy tak, aby byly krátké a efektivní. Tím se snižují náklady na integrované obvody a umožňuje to, aby elektrické signály tekly bez problémů.

Výrobci IC čipů mají různé možnosti. Strojní zařízení používané k výrobě integrovaných obvodů je někdy omezeno na určitá uspořádání a struktury. Proces plánování obvodů to musí brát v úvahu a konstruktéři musí úzce spolupracovat s výrobci, aby se zajistilo, že navrhovaný model bude skutečně vytvořen.

Po vytvoření nového konceptu integrovaného obvodu je nutné jej simulovat. V této fázi je software opět důležitým nástrojem. Počítačové programy se používají k simulaci toku elektřiny prostřednictvím nově navrženého čipu. Digitální logika IC je pečlivě sledována kvůli chybám. Pokud existuje chyba rozvržení, návrháři se pokusí najít a upravit chybu pomocí softwaru před zahájením nákladného výrobního procesu.

Návrh obvodu je fyzicky vyroben na křemíkový čip, pouze pokud jsou odborníci přesvědčeni, že byl správně rozložen. Vzhledem k výrobním nákladům se integrované obvody obvykle vyrábějí ve velkém. I po rozsáhlé simulaci je nový IC design testován v reálném světě, jakmile je postaven. Výrobci integrovaných obvodů rutinně ověřují každou dávku křemíku a kontrolují, zda digitální logika funguje správně.