Параметры БМК

Конструктивный параметр БМК – число слоев межсоединений (4…6). Увеличение числа слоев позволяет изготовить БМК более высокого уровня интеграции, облегчает трассировку, уменьшает длину межсоединений и, как следствие, увеличивает быстродействие БМК и аппаратуры в целом.

При четырехслойной трассировке в первом слое размещаются связи внутри базовых ячеек, во втором – вертикальные трассы, в третьем – горизонтальные, в четвертом – обслуживающие цепи (включая цепи питания).

При увеличении числа слоев трассировки возможно исключить трассировочные каналы, перейдя к бесканальной структуре БМК. При этом межсоединения прокладываются поверх полупроводниковых структур через слои изоляции.

Параметры БМК

•Функциональные возможности (число эквивалентных вентилей, тип базовых ячеек, число матричных базовых ячеек, число периферийных базовых ячеек, состав библиотеки ФЯ)

•Электрические параметры (уровни сигналов во внутренних структура БМК, напряжения питания, потребляемые токи, рассеиваемая мощность, задержки распространения сигналов, максимальные рабочие частоты переключений)

•Конструктивно-технологические (тип корпуса, число выводов, число уровней межсоединений, площадь кристалла, способ монтажа на печатной плате)

•Эксплуатационные (устойчивость в дестабилизирующим факторам, надежность)

МИЭМ НИУ ВШЭ. Сафонов С.Н.

СБИС с программируемыми и репрограммируемыми

структурами

Взаимосвязь поколений СБИС программируемой логики

PLD – Programmable Logic Devices: PAL - Programmable Array Logic; GAL - Gate Array Logic (Программируемая матричная логика);

CPLD – Complex PLD

GA – Gate Array (Вентильные матрицы, Базовые матричные кристаллы)

MPGA – Mask Programmable GA (Вентильные матрицы с масочным программированием) SOC – System On Chip (Система на кристалле)

FPGA – Field Programmable GA

МИЭМ НИУ ВШЭ. Сафонов С.Н.

Области применения СБИС программируемой логики

•Отработка прототипов систем при их проектировании, даже если конечная реализация систем рассчитана на другую элементную базу (на стандартные наборы микросхем)

•Создание малосерийных электронных устройств эффективными способами проектирования (целиком на БМК, без использования стандартных наборов микросхем)

Фирмы производители СБИС программируемой логики: Xilinx, Altera, Actel, AMD.

МИЭМ НИУ ВШЭ. Сафонов С.Н.

Классификация СБИС ПЛ по конструктивно-

технологическому типу

Программируемость (реализация конкретного проекта на серийно выпускаемой СБИС) обеспечивается наличием в ней множества двухполюсников, проводимость которых может быть задана пользователем или очень малой, или очень большой. Малая проводимость соответствует разомкнутому ключу, большая – замкнутому ключу. Состояния ключей создают конфигурацию схемы, запрограммированной пользователем.

МИЭМ НИУ ВШЭ. Сафонов С.Н.