37. Үлкен интегралдық микросхемаларды жобалаудың негізгі этаптарын түсіндіріңіз

ҮИС жобалаудың басты ерекшелігі – жүйе құрылымы, ҮИС құрылымы, топологияның қолайлылы болуы, интеграция деңгейін өсіру, байланысаралық ұзындықты қысқарту, қиылысу санын азайту, паразитті байланыстарды жою, базалық техологияны өңдеу сияқты комплексті мәселелердің бір уақытта шешілуінде. Мысалы, схеманың электрлік есептеу топологиялық есептеулерінсіз мүмкін емес, ал жеке компоненттердің геометриялық өлшемлерінің қатынасы жобаланған схемаларлың электрлік параметрлері мен есептеулерінен анықталады. Әзірге ҮИС жобалаудың нақты алгоритмі жоқ. Бірақ әр кезеңнің нәтижелерін ескеріп отыру керек.

ҮИС жасауда жобаланған ҮИС келесі талаптарға сай келуіне қол жеткізуіміз керек:

-қондырғыда типтік, кең қолданылатын электрлік және логикалық функцияларды орындауы;

-интеграция деңгей, функционалдық қиындық пен интегралды тығызығы мүмкіндігінше максимал болуы;

-ішкі байланыстар (кіріс және шығыс) санының шектелген болуы;

-разрядтардың шектелген сандары мен басқа да сипаттамаларын өзгертуге арналған ұзартуының (наращиваемость) болуы;

-ИМС және басқа да микроэлектроника өнімдерімен логикалық, электрлік, құрылымдық байланысы болуы.

Бұл шарттардың орындалуына жобалау процесіне тек комплексті амалмен қол жеткізуге болады. Сондықтан ҮИС дайындау мен жобалауды толық жүйемен сәкес келуі керек. Сондықтан ҮИС жобалауда әр құрылымдық технологиялық типтің өзңндңк ерекшеліктері болады. Бірақ құрылымдық технологиялық ерекшеліктеріне қарамастан, ҮИС жобалау процесін келесі кезеңдерге бөлуге болады:

1) ҮИС функционалдық қиындығын анықтау;

2) базалық элемент типін таңдау орташа немесе кіші интеграциялы ИМС;

3) ҮИС функционалдық құрамын анықтау базалық және басқа элементтердің сапасы;

4) электрлік, технологиялық, құрылымдық есептеулер;

5) топологиялық құрылым мен байланыс жүйесін дайындау;

6) корпус жасау;

7) ҮИС функционалдығын тексеруге арналған тесттер жүйсін дайындау;

8) құрылымдық технологиялық құжаттарды дайындау.

Бұл кезеңдердің көбісі бір бірімен өзара байланысты, олардың орындалуы есептердің анализін, синтезі мен жеңілдетуін бірігіп шешуді талап етеді.

38. Үлкен интегралдық микросхемаларды жобалау ерекшеліктерін түсіндіріңіз

ҮИС дайындау және жобалау толық жүйені жобалаумен байланысты болу керек. Мұнда қарастыратынымыз: функциялары бойынша жүйенің жеке схемаларға бөлінуі, минимал схема саны бойынша ҮИС анықтау, жүйенің түйіндерін сақтау, көпфункционалды схемаларды жасау үшін қажетті интеграция дәрежесін толық қолдану.

ҮИС жобалаудың басты ерекшелігі – жүйе құрылымы, ҮИС құрылымы, топологияның қолайлылы болуы, интеграция деңгейін өсіру, байланысаралық ұзындықты қысқарту, қиылысу санын азайту, паразитті байланыстарды жою, базалық техологияны өңдеу сияқты комплексті мәселелердің бір уақытта шешілуінде. Мысалы, схеманың электрлік есептеу топологиялық есептеулерінсіз мүмкін емес, ал жеке компоненттердің геометриялық өлшемлерінің қатынасы жобаланған схемаларлың электрлік параметрлері мен есептеулерінен анықталады. Әзірге ҮИС жобалаудың нақты алгоритмі жоқ. Бірақ әр кезеңнің нәтижелерін ескеріп отыру керек.

Қазіргі кезде жүйенің жеке ҮИСға бөлінуінің, ҮИС топологиясының өздңгігінен жобалануының, байланысаралық ұзындықтардың қысқаруы мен қиылысулар санының азаюының, функционалдық элементтер мен компоненттер орналасуының қолайлы әдістері жасалды.

ҮИС номенклатурасы туралы мәселе жүйе үшін тізбектей жақындау әдісін қолдануды талап етеді. ҮИС жиынтығын алудағы критерийлері - олардың саны аз және әмбебеп болуы керек. Әмбебеп болуы, бір жағынан, жүйедегі жалпы ИМС санының өсуіне алып келсе, екінші жағынан интеграция дәрежесі өскенде - схеманың логикалық мүмкіндіктерін қолдана алмауға алып келеді. Салыстырмалы түрде қарапайым жүйелерді дайындағанда стандартты интегралдық түйіндер немесе кең мақсаттағы модулдерді қолданады. Күрделі жүйелерді жобалағанда, әдетте, жоғары дәрежелі интеграциялы арнайы тапсырысты схемаларды дайындайды.