新聞中心

        EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 標準單元ASIC和FPGA的權衡及結構化ASIC

        標準單元ASIC和FPGA的權衡及結構化ASIC

        作者: 時間:2010-12-11 來源:網絡 收藏


        圖4 掩膜集成本的增加,既反映了深亞微米工藝的每個掩膜的復雜程度逐漸增加,又反映了要求用深亞微米工藝制造芯片的掩膜制造商數量不斷增加(由Lightspeed Semiconductor公司提供)。
          
        現在正在吹捧器件的公司中有AMI Semiconductor公司, Chip Express公司, Faraday Technology公司, Fujitsu公司, Lightspeed Semiconductor公司, NEC公司, 和Vi公司。在這些公司中,目前只有AMI公司目前沒有把自己定位為范圍廣泛的硅片供應商;該公司正在堅持向轉換的有利地位,但是使用的是一種基礎,而不是過去的門陣列平臺。相反,Lightspeed Semiconductor公司曾短暫擴入Xilinx 降價市場,現已退出這一市場,將精力集中在傳統的ASIC上(參考文獻2)。Chip Express 公司的ASIC采用各種備選方案中最細顆粒的邏輯模塊;該公司估計其器件的每個邏輯模塊將包含三到四個門電路,視具體設計而定。其他供應商的大多數邏輯模塊能實現20~40個門的設計(圖5)。




        圖5 結構化ASIC邏輯橫跨從細顆粒(a)到粗顆粒( b )兩種極端工藝方法(由Chip Express 公司和 Lightspeed Semiconductor公司提供)。
          
        結構化ASIC供應商用各種混合的工藝制造芯。這種多樣性反映了每個廠商都試圖想在潛在的用戶大蛋糕上占有自己單獨的一份。供應商及其代工工廠攤消了他們用來開發后沿的易于理解的成品率高的0.18-微米、 0.25-微米、和0.35-微米工藝的生產設施與設備費用。您能用這些工藝實現的設計規模有個上限,但是相關的供應商指出:分析報告顯示具有1百萬門以下的ASIc設計占很大的百分比,同時有數據顯示用戶使用的ASIC設計,其中不足100000件批量的占50%(圖6)。


        圖6 具有少量到中等數量的晶體管和門電路的設計覆蓋了大多數ASIC市場(a), 大多數用戶也以中小批量使用ASIC(b)( 由Xilinx 公司和 Leopard Logic 公司提供)。
          
        在工藝技術另一端的是Fujitsu、NEC等公司。Fujitsu 公司現已將0.11微米結構化ASIC工藝投產,0.09微米工藝也將于2004年投產。NEC公司預示他們的90納米工藝也將在2004年下半年投產。使工藝適合于設計是一種微妙的平衡行為,也涉及到了解設計的I/O緩沖器數量;供應商和用戶希望發生的最后的事情是裸芯片在對最小尺寸起限制作用的I/O環路

        內包含未被使用、從而浪費硅資源的區域。復雜封裝的成本逐漸增加也使得封裝內各種硅片的成本成比例地不相關。
          
        結構化ASIC供應商聲稱從設計完成到第一個樣品供使用的周轉時間要從幾個月縮短到幾個星期。這種延遲不是從布局布線網表到提供的硅資源的幾秒鐘到幾分鐘的遲后時間,但是ASIC擁護者聲稱這種比較在某種意義上是蘋果和桔子的比較。他們指出,隨著FPGA和其內部的設計越來越復雜,工程師們為了實現區域(這個區域適合嗎)和時間(它運行的足夠快嗎)收斂所花費的時間是指數增加的。工程師們認為,由于ASIC具有比FPGA更快的設計基礎,所以花在模擬和重新設計方面的時間比較少,用結構化ASIC進行開發的總周期可能也因此而比用FPGA的更短。
          
        硬件可定制的ASSP
          
        結構化ASIC供應商用來使性能要求嚴格的電路的速度最大并實現諸如降低功耗、減小面積等其它功效的方法,就是將這些電路變成芯片的擴展部分而不是一般邏輯結構。例如Fujitsu公司聲稱其擴展的嵌入式觸發器要比代替的方法能降低功耗50%,提高門使用率1.5~2倍。

        Lightspeed公司將AutoTest 和AutoBIST快速測試電路嵌入模塊化陣列ASIC中,以確保100%的固定型故障檢測范圍,并發現深亞微米造成的延遲故障。本文提到的每一個結構化ASIC供應商都提供擴展的嵌入式SRAM模塊,而且如果您的設計需要的話,其中有些SRAM模塊集成有時鐘電路、高速串行和并行I/O緩沖器和其它具有豐富模擬功能的、對面積、電源和性能有嚴格要求的結構。
          


        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 吉林市| 利辛县| 思茅市| 丰宁| 五寨县| 澎湖县| 牡丹江市| 汉源县| 承德县| 逊克县| 巫山县| 临湘市| 白玉县| 平利县| 浦县| 沙雅县| 布拖县| 昂仁县| 昭觉县| 子长县| 万盛区| 永城市| 犍为县| 冕宁县| 佳木斯市| 响水县| 丰镇市| 酒泉市| 新源县| 绵竹市| 高雄市| 钦州市| 乌恰县| 突泉县| 龙州县| 通州市| 湖南省| 健康| 锦州市| 磴口县| 辉南县|