Torna allindice Gate array Component array Gate array Component array Standard cell Standard cell PLD PLD Circuiti integrati semi-custom.

Presentazione sul tema: "Torna allindice Gate array Component array Gate array Component array Standard cell Standard cell PLD PLD Circuiti integrati semi-custom."— Transcript della presentazione:

1 Torna allindice Gate array Component array Gate array Component array Standard cell Standard cell PLD PLD Circuiti integrati semi-custom

2 Torna allindice Gate array Component array Gate array Component array Standard cell Standard cell PLD PLD Circuiti integrati semi-custom

3 Torna allindice Introduzione Oltre che nel settore digitale, attualmente, gli ASIC trovano larghissima applicazione anche in campo analogico.

4 Torna allindice Introduzione Sebbene la distinzione delle due elettroniche sia fatta ancor oggi da molti tra applicazione digitale e analogica, la tendenza è quella di integrare su singolo chip circuiti di tipo sia digitale che analogico.

5 Torna allindice Introduzione La corretta distinzione ha ancora senso invece soltanto se operata tra quella che viene denominata elettronica di potenza e la parte di elettronica che invece lavora sul condizionamento, lelaborazione e il trattamento dei segnali.

6 Torna allindice Component array I component array sono dispositivi orientati prevalentemente ad appli- cazioni analogiche. Costituiscono in pratica lequi- valente analogico dei gate array. La tecnologia utilizzata per la loro realizzazione è fondamentalmente quella bipolare.

7 Torna allindice Component array Anche una applicazione puramente analogica può infatti pensarsi di essere realizzata a livello di gate array. Anche in questi circuiti integrati esiste una matrice regolare di celle di base. I dispositivi sono prediffusi fino alle fasi che precedono le interconnes- sioni che invece vengono lasciate al progettista.

8 Torna allindice Come nei gate array, nei component array il nucleo (core) del chip è costituito da un insieme di celle. Ogni cella è ottimizzata per funzioni di tipo analogico e contiene transistor NPN e PNP, diodi Schottky e resistori. Le interconnesioni che pos- sono essere definite permettono la realizzazione di un qualunque circuito analogico utile allampli- ficazione, al condizionamento o al filtraggio di segnali. Celle

9 Torna allindice Tecnologia In questo modo vengono sfruttati i pregi di ciascuna tecnologia impiegata e non si perde il vantaggio dellintegrazione su singolo chip. Accanto alla tecnologia bipolare sono stati sviluppari component array a tecnologia mista: BiCMOS BiFET

10 Torna allindice Elemento base Il primo problema della ottimizzazione di un array completamente analogico è quello relativo alla definizione del più generico elemento di base.

11 Torna allindice Il transistor come elemento base Naturalmente è il transistor ad essere scelto quale componente di base. Tale definizione tuttavia non prescinde dal causare notevoli problemi per ciò che concerne la geometria dei singoli elementi attivi di base.

12 Torna allindice Il transistor come elemento base Devessere infatti prevista la presenza di elementi passivi, resistori in silicio policristallino e condensatori che vanno interposti tra gli elementi attivi. La loro disposizione è piuttosto casuale e generalmente porta a un cattivo sfruttamento dellarea del chip. E per tale motivo che nello sviluppo dei component array di tipo analogico si è giunti a nuove architetture denominate Tile Array.

13 Torna allindice Tile array Nei Tile Array lelemento di base è costituito da una mattonella (tile) che contiene un determinato numero di transistor e di elementi passivi. Il singolo elemento di base viene replicato un numero di volte dipendente dal taglio scelto, per formare una sorta di mosaico.

14 Torna allindice Tile array La definizione della funzionalità avviene nellambito del singolo elemento base ottenendo così uno sfruttamento del silicio migliore e un incremento delle prestazioni in relazione alla vicinanza degli elementi interconnessi.

15 Torna allindice Tile array Con tale approccio si ha inoltre il vantaggio di poter estrarre da librerie realizzate dal costruttore, celle riconducibili a funzioni di tipo standard. Nel caso di array analogici non esistono problemi legati alla simulazione che può essere sviluppata completamente su simulatori di tipo commerciale quale ad esempio SPICE.

16 Torna allindice Metodologia di progettazione Mentre il progetto di un gate array digitale deve comportare una buona conoscenza teorica confortata da una certa pratica, nel progetto di un array analogico è più importante il metodo empirico, fondato cioè sullesperienza, che non su uno studio esaustivo del sistema. Le variabili che intervengono nella definizione di una parte analogica sono spesso molto elevate e generalmente sono mutuamente interagenti rendendo molto difficile la definizione del loro valore ottimale.

17 Torna allindice Test La fase finale di test non comporta problemi particolari sulle apparecchiature da impiegare in quanto vengono utilizzate macchine ATE (Automatic Test Equipmet) adibite al normale test di componenti integrati di tipo analogico.