Qu'est-ce que la conception de circuits intégrés?
La conception de circuits intégrés (IC) est une spécialité du génie électrique et informatique. Cette discipline est vitale pour la fabrication correcte de nouveaux circuits intégrés, utilisés dans les appareils numériques tels que les ordinateurs et les téléphones mobiles. Le processus de développement d'un CI comporte de nombreuses étapes détaillées. La conception, la simulation et les tests de vérification sont les principes fondamentaux de la procédure de conception de circuits intégrés.
Chaque circuit intégré contient de nombreux composants électriques interconnectés. Ces petits éléments comprennent des transistors et des résistances, qui sont utilisés pour diriger et contrôler le courant. Les circuits intégrés sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs tels que le silicium. Les circuits intégrés sont extrêmement complexes et certains peuvent contenir près d’un milliard de transistors.
Dans la conception de circuits intégrés, les éléments doivent être méticuleusement planifiés et disposés avant la fabrication d’une puce. En raison de la complexité des circuits intégrés modernes, les puces sont rarement conçues à la main. Un logiciel de conception conceptuelle est utilisé au cours du processus de planification. Cette approche assistée par ordinateur permet aux concepteurs de circuits d'éviter les erreurs et de s'assurer que chaque puce est correctement agencée.
Lors de la phase de planification conceptuelle de la conception de circuits intégrés, les experts s’efforcent de disposer chaque circuit de la manière la plus efficace possible. Les composants sont agencés pour tirer pleinement parti de l'espace disponible et réduire la taille finale de la puce. Les voies électriques sont conçues pour être courtes et efficaces. Cela réduit le coût du circuit intégré et permet aux signaux électriques de circuler sans problèmes.
Les fabricants de puces électroniques ont des capacités différentes. Les machines utilisées pour produire des circuits intégrés sont parfois limitées à certaines configurations et structures. Le processus de planification du circuit doit en tenir compte, et les concepteurs doivent travailler en étroite collaboration avec les fabricants pour s'assurer qu'un modèle proposé peut réellement être produit.
Après avoir conceptualisé une nouvelle conception de circuit intégré, celle-ci doit être simulée. A ce stade, le logiciel est à nouveau un outil important. Les programmes informatiques sont utilisés pour simuler le flux d'électricité à travers une puce nouvellement conçue. La logique numérique d'un CI est étroitement surveillée pour détecter les erreurs. En cas d'erreur de mise en page, les concepteurs essaient de trouver et de modifier l'erreur à l'aide d'un logiciel avant le début du processus de fabrication coûteux.
Une conception de circuit est physiquement produite dans une puce de silicium uniquement lorsque les experts s’assurent qu’elle a été correctement conçue. En raison des coûts de fabrication, les circuits intégrés sont généralement fabriqués en vrac. Même après une simulation poussée, une nouvelle conception de circuit intégré est testée dans le monde réel dès sa construction. Les fabricants de circuits intégrés vérifient régulièrement chaque lot de silicium et vérifient que la logique numérique fonctionne correctement.