Hva er integrert kretsdesign?

Integrert krets (IC) design er en elektro- og datateknisk spesialitet. Denne disiplinen er avgjørende for riktig fremstilling av nye integrerte kretsløp, som brukes i digitale enheter som datamaskiner og mobiltelefoner. Det er mange detaljerte trinn i IC-utviklingsprosessen. Konseptuell design, simulering og verifiseringstesting er de viktigste grunnleggende elementene i den integrerte kretsdesignprosedyren.

Hver integrerte krets inneholder mange sammenkoblede elektriske komponenter. Disse små elementene inkluderer transistorer og motstander, som brukes til å lede og kontrollere strøm. IC er produsert av halvledende materiale som silisium. Integrerte kretsløp er svært kompliserte, og noen kan inneholde nesten en milliard transistorer.

Ved utforming av integrert krets må elementer planlegges nøye og legges ut før en brikke kan produseres. På grunn av kompleksiteten til moderne IC-er, blir sjeldne sjetonger designet for hånd. I stedet brukes konseptuell designprogramvare under planleggingsprosessen. Denne datamaskinstøttede tilnærmingen gjør at kretsdesignere kan unngå feil og sikre at hver brikke er lagt ut på riktig måte.

I løpet av den konseptuelle planleggingsfasen av integrert kretsdesign jobber eksperter for å legge ut hver krets så effektivt som mulig. Komponenter er ordnet for å dra full nytte av tilgjengelig plass og redusere den endelige størrelsen på brikken. Elektriske traséer er designet for å være korte og effektive. Dette reduserer kostnadene for IC og lar elektriske signaler flyte uten problemer.

IC-brikkeprodusenter har forskjellige muligheter. Maskineriet som brukes til å produsere integrerte kretsløp er noen ganger begrenset til visse oppsett og strukturer. Kretsplanleggingsprosessen må ta hensyn til dette, og designere må samarbeide tett med produsenter for å sikre at en foreslått modell faktisk kan produseres.

Etter at en ny integrert kretsdesign er blitt konseptualisert, må den simuleres. På dette stadiet er programvare igjen et viktig verktøy. Dataprogrammer brukes til å simulere strømmen av strøm gjennom en ny designet chip. Den digitale logikken til en IC observeres nøye for feil. Hvis det foreligger en layoutfeil, prøver designere å finne og endre feilen ved å bruke programvare før den dyre produksjonsprosessen begynner.

En kretsdesign er fysisk produsert i en silisiumbrikke bare når eksperter er fornøyd med at den er lagt ut riktig. På grunn av produksjonskostnadene produseres integrerte kretser vanligvis i bulk. Selv etter omfattende simulering testes en ny IC-design i den virkelige verden så snart den er bygd. Produsenter av integrerte kretser kontrollerer rutinemessig hver gruppe silisium og kontrollerer at den digitale logikken fungerer som den skal.