بخش مدار های ASIC/FPGA _ بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی
مدارهای مجتمع ASIC از نوع(طراحی کاملاُ سفارشی )
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
مدارهای مجتمع ASIC از نوع(طراحی کاملاُ سفارشی ) این نوع از ASIC انعطاف پذیرترین است زیرا شامل طراحی ASIC تا سطح ترانزیستور می شود. طرح ASIC را می توان با نیازهای دقیق مدار تنظیم کرد. در حالی که بالاترین درجه انعطاف پذیری را ارائه می‌دهد، هزینه‌ها بسیار بالاتر است و توسعه آن به زمان بیشتری نیاز دارد. خطرات نیز بیشتر است زیرا کل طرح آزمایش نشده است و از عناصر مستحکم تر که قبلاً استفاده شده است ساخته نشده است.
در یک مفهوم گسترده، یک مدار مجتمع خاص برنامه یا به سادگی یک ASIC را می توان به عنوان یک مدار مجتمع که برای یک برنامه خاص یا استفاده نهایی سفارشی شده است، به جای استفاده از آن برای اهداف عمومی تعریف کرد.ASIC ها کاملاً با سایر IC های استاندارد مانند ریزپردازنده ها یا حافظه ها متفاوت هستند زیرا برای استفاده در طیف گسترده ای از برنامه ها طراحی شده اند. در مقابل، یک ASIC فقط در برنامه‌ای که به طور خاص برای اجرا طراحی شده است، قابل استفاده است.
با توجه به ماهیت سفارشی خاص برنامه ASIC، آنها اغلب دارای عملکرد بیشتری هستند و در عین حال اندازه کوچکی دارند، در مقایسه با یک محلول IC استاندارد، انرژی کمتری مصرف می کنند و گرمای کمتری را از بین می برند. تفاوت اصلی دیگر بین IC های استاندارد مانند Memories، به عنوان مثال، و ASIC ها این است که طراح ASIC می تواند مستقیماً مشتری باشد، که ممکن است ایده واضح تری از برنامه داشته باشد.تاریخچه طراحی ها و فناوری ASIC را می توان با رشد و تکامل مستمر سبک های مختلف طراحی ASIC مشخص کرد. از نظر آماری، ASIC های سبک آرایه دروازه مبتنی بر CMOS نوع غالب هستند، اما چندین نوع دیگر از طرح های ASIC وجود دارد.
ASIC های نیمه سفارشی دوباره به طرح های مبتنی بر آرایه دروازه و طرح های مبتنی بر سلول تقسیم می شوند. آرایه های دروازه بیشتر به آرایه های کانالی و بدون کانال تقسیم می شوند در حالی که طرح های مبتنی بر سلول به سلول های استاندارد و ماکروسل تقسیم می شوند.در ASIC کامل سفارشی، تمام سلول های منطقی، مدارها و طرح بندی ها به طور خاص برای آن ASIC خاص از ابتدا طراحی شده اند. طراح تنها در صورتی ممکن است یک طرح ASIC کاملاً سفارشی را انتخاب کند که فکر کند یا کتابخانه های موجود به اندازه کافی سریع نیستند یا سلول های منطقی کوچک نیستند یا مصرف برق زیاد است.مزیت اصلی ASIC های سفارشی کامل نسبت به سایر طرح های آی سی این است که بالاترین عملکرد ممکن را در کوچکترین اندازه قالب ممکن ارائه می دهد. اما این کارایی بالا و اندازه کوچک با افزایش زمان طراحی، طراحی پیچیده و هزینه کلی خود آی سی همراه است.
برخی از رایج ترین ASISهای سفارشی کامل عبارتند از ریزپردازنده ها، حافظه ها، پردازنده های آنالوگ، دستگاه های ارتباطی آنالوگ/دیجیتال، سنسورها، مبدل ها، آیسی های ولتاژ بالا برای خودروها و غیره میباشد.برای کوتاه کردن زمان طراحی و کاهش هزینه ASIC های تمام سفارشی، روش های طراحی متعدد دیگری توسعه یافته اند که به آنها طرح های نیمه سفارشی ASIC می گویند. معمولاً پایین ترین سطح سلسله مراتبی که در طراحی نیمه سفارشی دخیل است، سطح منطقی یا سطح دروازه است. این برخلاف کار کاملاً سفارشی است که در آن طراحی و چیدمان ترانزیستور فردی ممکن است درگیر باشد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک