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​模拟ASIC和数字ASIC的分类及特点详解

2022-07-07 11:36
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如今数字技术应用广泛,基本器件已开始从电子管、晶体管、小规模集成SSI等发展到超大规模集成电路ULSI等。同时吗集成电路的发展大大促进了EDA的发展,这也造成了ASIC的设计与制造已不再完全由半导体厂商独立承担,ASIC应用逐渐广泛。所以本文将以模拟ASIC和数字ASIC为重点,谈谈它们。

1、ASIC的分类

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2、模拟ASIC(A-ASIC)

除传统的运算放大器、功率放大器等电路外,模拟ASIC主要由县行政和模拟标准单元组成,与数字ASIC相比,模拟ASIC的发展相当缓慢,主要原因是模拟电路的频带宽度、精度、增益和动态范围等仍然没有具体方法来描述和控制,但它的优点是可减少芯片面积,提高性能、降低费用、扩大功能、降低功耗、提高可靠性、缩短开发周期。

与此同时,科学的发展要求系统具有高精度、宽频带、大动态范围的增益和频带实时可变性等性能,因此在技术上要求采用数字和模拟混合的ASIC,以提高整个电子系统的可靠性。

目前,厂家可提供由线性阵列和标准单元构成的运算放大器、比较器、振荡器、无源器件和开关电容滤波器等,对标准单元的简单修改仅要几小时,新单元设计只需几天,同电路相匹配的最佳电阻、电容值在几小时内即可获得,并且阵列的使用率高达100%。

3、数字ASIC(D-ASIC)

①全定制ASIC的各层掩膜都是按特定电路功能专门制造的,设计人员从晶体管的版图尺寸、位置和互连线开始设计,以达到芯片面积利用率高、速度快、功耗低的最优化性能。设计全定制ASIC,不仅要求设计人员具有丰富的半导体材料和工艺技术知识,还要具有完整的系统和电路设计的工程经验。

缺点是设计费用高,周期长,比较适用于大批量的ASIC产品,如彩电、显卡中的专用芯片。

②半定制ASIC

半定制ASIC是一种约束型设计方法,它是在芯片上制作好一些具有通用性的单元元件和元件组

的半成品硬件,用户仅需考虑电路逻辑功能和功能模块之间的合理连接即可。优点是灵活方便,性价比高,缩短了设计周期,提高了成品率。

半定制ASIC主要分为门阵列、标准单元、可编程逻辑器件。

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