Vad är integrerad kretsdesign?
Integrerad krets (IC) design är en specialitet inom elektroteknik och datorteknik. Denna disciplin är avgörande för korrekt tillverkning av nya integrerade kretsar som används i digitala enheter som datorer och mobiltelefoner. Det finns många detaljerade steg i IC-utvecklingsprocessen. Konceptuell design, simulering och verifieringstest är de viktigaste grunden för den integrerade kretsdesignproceduren.
Varje integrerad krets innehåller många sammankopplade elektriska komponenter. Dessa små element inkluderar transistorer och motstånd, som används för att styra och kontrollera ström. IC: er tillverkas av halvledande material såsom kisel. Integrerade kretsar är mycket komplicerade och vissa kan innehålla nästan en miljard transistorer.
Vid design av integrerad krets måste element planeras noggrant och läggas ut innan ett chip kan tillverkas. På grund av komplexiteten hos moderna IC: er, designas chips sällan för hand. Istället används konceptuell designprogramvara under planeringsprocessen. Detta datorstödda tillvägagångssätt gör det möjligt för kretsdesigners att undvika misstag och se till att varje chip är korrekt utformat.
Under det konceptuella planeringssteget för integrerad kretsdesign arbetar experter för att lägga ut varje krets så effektivt som möjligt. Komponenter är arrangerade för att dra full nytta av tillgängligt utrymme och minska chipets slutliga storlek. Elektriska vägar är utformade för att vara korta och effektiva. Detta minskar kostnaden för IC och låter elektriska signaler flöda utan problem.
IC-chipstillverkare har olika funktioner. Maskinerna som används för att producera integrerade kretsar är ibland begränsade till vissa layouter och strukturer. Kretsplaneringsprocessen måste ta hänsyn till detta, och designers måste arbeta nära med tillverkare för att se till att en föreslagen modell faktiskt kan produceras.
Efter att en ny integrerad kretsdesign har konceptualiserats måste den simuleras. I detta skede är programvara återigen ett viktigt verktyg. Datorprogram används för att simulera flödet av elektricitet genom ett nyligen designat chip. En digital IC-logik observeras noggrant för fel. Om det finns ett layoutfel, försöker designers hitta och ändra felet med hjälp av programvara innan den dyra tillverkningsprocessen börjar.
En kretsdesign produceras fysiskt i ett kiselchip endast när experter är nöjda med att det har lagts ut korrekt. På grund av tillverkningskostnaderna produceras integrerade kretsar vanligtvis i bulk. Även efter omfattande simulering testas en ny IC-design i den verkliga världen så snart den är byggd. Tillverkare av integrerade kretsar verifierar rutinmässigt varje parti kisel och kontrollerar att den digitala logiken fungerar korrekt.