Hvad er integreret kredsløbsdesign?

Integreret kredsløb (IC) design er en elektrisk og computerteknisk specialitet. Denne disciplin er afgørende for korrekt fremstilling af nye integrerede kredsløb, der bruges i digitale enheder som computere og mobiltelefoner. Der er mange detaljerede trin i IC-udviklingsprocessen. Konceptuel design, simulering og verifikationstest er de vigtigste grundlæggende elementer i den integrerede kredsløbsdesignprocedure.

Hvert integreret kredsløb indeholder mange sammenkoblede elektriske komponenter. Disse små elementer inkluderer transistorer og modstande, der bruges til at styre og styre strøm. IC'er er fremstillet af halvledende materiale såsom silicium. Integrerede kredsløb er meget indviklede, og nogle kan indeholde næsten en milliard transistorer.

Ved design af integreret kredsløb skal elementer planlægges omhyggeligt og udlægges inden en chip kan fremstilles. På grund af kompleksiteten i moderne IC'er designes chips sjældent for hånd. I stedet anvendes konceptuel design-software under planlægningsprocessen. Denne computer-understøttede tilgang gør det muligt for kredsløbsdesignere at undgå fejl og sikre, at hver chip er lagt korrekt.

I den konceptuelle planlægningstrin for integreret kredsløbsdesign arbejder eksperter for at placere hvert kredsløb så effektivt som muligt. Komponenter er indrettet til at drage fuld fordel af tilgængelig plads og reducere chipens endelige størrelse. Elektriske stier er designet til at være korte og effektive. Dette reducerer omkostningerne ved IC og tillader elektriske signaler at strømme uden problemer.

IC-chipproducenter har forskellige muligheder. Maskinerne, der bruges til at producere integrerede kredsløb, er undertiden begrænset til visse layout og strukturer. Kredsløbsplanlægningsprocessen skal tage dette i betragtning, og designere skal arbejde tæt sammen med producenterne for at sikre, at en faktisk foreslået model kan produceres.

Efter at et nyt integreret kredsløbsdesign er blevet konceptualiseret, skal det simuleres. På dette stadium er software igen et vigtigt værktøj. Computerprogrammer bruges til at simulere strømmen af ​​elektricitet gennem en nydesignet chip. Den digitale logik af en IC overvåges nøje for fejl. Hvis der findes en layoutfejl, prøver designere at finde og ændre fejlen ved hjælp af software, før den dyre fremstillingsproces begynder.

Et kredsløbskonstruktion fremstilles fysisk kun i en siliciumchip, når eksperter er tilfredse med, at det er lagt korrekt. På grund af produktionsomkostningerne produceres integrerede kredsløb normalt i bulk. Selv efter omfattende simulering testes et nyt IC-design i den virkelige verden, så snart det er bygget. Producenter af integrerede kredsløb kontrollerer rutinemæssigt hver batch af silicium og kontrollerer, at den digitale logik fungerer korrekt.