O que é design de circuitos integrados?
O projeto de circuito integrado (IC) é uma especialidade de engenharia elétrica e de computação. Essa disciplina é vital para a fabricação adequada de novos circuitos integrados, usados em dispositivos digitais, como computadores e telefones celulares. Existem muitas etapas detalhadas no processo de desenvolvimento do IC. O projeto conceitual, a simulação e os testes de verificação são os principais fundamentos do procedimento de projeto do circuito integrado.
Cada circuito integrado contém muitos componentes elétricos interconectados. Esses pequenos elementos incluem transistores e resistores, que são usados para direcionar e controlar a corrente. Os CIs são fabricados com material semicondutor, como o silício. Os circuitos integrados são altamente complexos e alguns podem conter quase um bilhão de transistores.
No projeto de circuitos integrados, os elementos devem ser meticulosamente planejados e dispostos antes que um chip possa ser fabricado. Devido à complexidade dos CIs modernos, os chips raramente são projetados à mão. Em vez disso, o software de projeto conceitual é usado durante o processo de planejamento. Essa abordagem auxiliada por computador permite que os projetistas de circuitos evitem erros e garantam que todos os chips sejam dispostos corretamente.
Durante o estágio de planejamento conceitual do projeto de circuitos integrados, os especialistas trabalham para organizar cada circuito da maneira mais eficiente possível. Os componentes são organizados para aproveitar ao máximo o espaço disponível e reduzir o tamanho final do chip. As vias elétricas são projetadas para serem curtas e eficientes. Isso reduz o custo do IC e permite que os sinais elétricos fluam sem problemas.
Os fabricantes de chips IC têm capacidades diferentes. O maquinário usado para produzir circuitos integrados às vezes é limitado a certos layouts e estruturas. O processo de planejamento do circuito deve levar isso em consideração, e os projetistas devem trabalhar em estreita colaboração com os fabricantes para garantir que um modelo proposto possa realmente ser produzido.
Após a concepção de um novo circuito integrado, ele deve ser simulado. Nesta fase, o software é novamente uma ferramenta importante. Programas de computador são usados para simular o fluxo de eletricidade através de um chip recém-projetado. A lógica digital de um CI é observada de perto quanto a erros. Se houver um erro no layout, os designers tentarão encontrar e modificar a falha usando o software antes do início do processo de fabricação caro.
Um projeto de circuito é produzido fisicamente em um chip de silício somente quando especialistas estão convencidos de que ele foi disposto corretamente. Devido aos custos de fabricação, os circuitos integrados são geralmente produzidos a granel. Mesmo após uma simulação extensa, um novo design de CI é testado no mundo real assim que é construído. Os fabricantes de circuitos integrados verificam rotineiramente cada lote de silício e verificam se a lógica digital está funcionando corretamente.