Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 1 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

ВВЕДЕНИЕ
Быстрое развитие микроэлектронных технологий, рост степени интегра-
ции и функциональной сложности привели к тому, что основу элементной
базы большинства современных радиоэлектронных и вычислительных уст-
ройств составляют большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и
СБИС), содержащие сотни тысяч и миллионы транзисторных структур на
полупроводниковом кристалле. При этом все шире используются специализи-
рованные (заказные и полузаказные) СБИС, при помощи которых достигается
значительное улучшение технико-экономических характеристик аппаратуры
конкретного назначения [1]. Основные исторические факты ярко свидетельст-
вуют о темпах развития микроэлектроники.
В 1947 году Шокли, Бардином и Бреттейном был изобретен биполярный
транзистор, с успехом заменивший электронные лампы, использовавшиеся с
1904 года - года изобретения Флемингом лампового диода. В 1951 году изо-
бретен МОП-транзистор. Точнее, МОП-транзистор как таковой был изобретен
гораздо раньше, еще в 1925 году, но не нашел промышленного применения в
то время в основном из-за неудовлетворительных характеристик. В 1957 году
разработан метод фотолитографии. Первая в мире интегральная схема появи-
лась в 1958 году, а годом позднее, в 1959, в Т аганрогском радиотехническом
институте изготовлена первая в нашей стране полупроводниковая интеграль-
ная схема. То есть современные СБИС от первого транзистора отделяют всего
50 лет.
Для иллюстрации масштабов революции, произошедшей за эти годы в
развитии микроэлектроники, интересно провести сравнение между одной из
первых ЭВМ ENIAC, разработанной в 1946 году, и карманным калькулятором
НР-67 фирмы Hewlett-Packard, выпущенным в 1978 г. Машина ENIAC содер-
жала 18000 электронных ламп, занимала площадь 300 м
2
, весила 30 т, потреб-
ляла 50 кВт мощности и стоила 480000 долларов. Калькулятор НР-67 при той
же вычислительной мощности и разрядной сетке содержал 17500 транзисто-
ров на кристалле площадью 3,9 мм
2
, потреблял 0,5 Вт, весил около 300 г и
стоил в 1980 году 375 долларов [2]. Фактически калькулятор НР-67 - это
ENIAC, умещенный на ладони.
Такой бурный прогресс в развитии интегральных схем стал возможен
благодаря успехам во многих областях науки и техники: микроэлектронной
технологии, методах проектирования, математическом моделировании, язы-
ках описания проектов, методах повышения надежности систем и процента
выхода годных и многих других. Изучение последних достижений в перечис-
ленных областях и является целью данного курса.

Страницы