Микросхема asic: Знакомьтесь: микросхемы ASIC | Сети/Network world

Содержание

Знакомьтесь: микросхемы ASIC | Сети/Network world

15.02.2000 Крис Лоурел, Курт Мелден Рубрика:Технологии

Соответственно, данную архитектуру уже не стоит применять при проектировании систем следующего поколения.

Многие разработчики пошли по пути дополнения или даже полной замены RISC-процессоров заказными специализированными микросхемами (Application Speciifc Integrated Circuit — ASIC). Эти интегральные схемы, настроенные на выполнение каких-либо конкретных приложений, могут объединять в себе функции целого набора чипов. Они занимают меньше места, чем такие наборы, и обладают большим быстродействием, причем изготовление и поддержка устройств на базе ASIC обходится дешевле, а их производительность повышается.

В настоящее время технологии разработки и изготовления заказных микросхем продвинулись настолько, что стало целесообразным переносить на них многие задачи, традиционно реализовавшиеся программным путем. Чипы ASIC позволяют разработчикам использовать богатые возможности непрерывно совершенствующейся полупроводниковой индустрии для создания устройств, предназначенных для выполнения специальных функций, например маршрутизации.

Благодаря постоянному снижению проектных норм за последние годы значительно улучшились такие характеристики микросхем ASIC, как плотность размещения логических элементов (вентилей) и быстродействие. Новейшая технология 0,25 мк дает возможность располагать на одном кристалле более 5 млн вентилей, работающих с частотой 150 МГц. Десять лет назад проектные нормы в 1,5 мк обеспечивали создание чипов с тактовой частотой 25 МГц и плотностью размещения от 10 до 20 тыс. элементов. Пять лет назад с помощью 0,6-микронной технологии выпускались микросхемы с быстродействием 66 МГц и числом вентилей от 75 до 100 тыс.

Отдельные логические элементы комбинируются различными способами, при этом функциональные возможности чипа ASIC определяются матрицей вентилей и их общим количеством. По прогнозам специалистов, к 2005 г. число элементов в чипах, используемых в компьютерных системах, может достичь 10 млн, а оборот индустрии заказных микросхем составит около 8 млрд долл.

Производители оборудования сами решают, будут ли настроены на конкретную задачу все элементы схемы или только их часть и какие логические функции они будут выполнять. Поставщики микросхем ASIC, такие как компания IBM, предлагают библиотеки их базовых конфигураций, из которых заказчики могут выбирать нужные варианты. В прошлом эти чипы чаще всего использовались в системных компонентах, например в запоминающих устройствах, однако сейчас сфера их применения расширяется и многие производители включают в них более сложные логические структуры (так называемые узлы ключевой логики), реализующие функции интерфейса Gigabit Ethernet, поддержку контроллеров PCI и другие приложения.

Развитие данной технологии позволяет переносить на аппаратный уровень все больше задач, за счет чего сокращается число затрачиваемых процессорных циклов, повышаются быстродействие и функциональные возможности устройств. По сравнению с программной реализацией, выполнение тех же функций с помощью ASIC может дать почти трехкратный выигрыш в производительности.

Однако чисто аппаратная реализация маршрутизатора может оказаться не лучшей с точки зрения гибкости и даже рискованной, поскольку в отдельных областях процесс разработки стандартов еще не завершился (особенно это относится к пограничным устройствам глобальных сетей). Все еще продолжают совершенстваться механизмы обеспечения качества услуг (QoS), появляются новые протоколы, например Multiprotocol Label Switching и Layer 2 Tunnel Protocol, предлагаются новые схемы инкапсуляции IP-пакетов. Поэтому следует немного подождать с переводом всего множества функций обработки кадров на микросхемы ASIC.

Более правильный подход — найти оптимальное сочетание технологий RISC и ASIC, что позволит объединить в одной системе гибкие возможности RISC-процессора и высокие быстродействие и плотность элементов, а также экономичность заказных микросхем.

Вполне оправданной является аппаратная реализация таких общих задач маршрутизации, как управление буфером и очередями, планирование уровней QoS, поиск адресов и классификация потоков. На RISC-процессоры можно возложить менее «устоявшиеся» функции, требующие более гибкого подхода, например обработку заголовков пакетов (разбор и модификацию заголовков второго и третьего уровней), управление качеством услуг, сбор статистики и др.

Принимая решение, сколько функций обработки заголовков пакетов будет реализовано аппаратно, а сколько с помощью микропрограмм, выполняемых RISC-процессором, придется пойти на определенные компромиссы. В конечном счете оптимальное соотношение определяется тем сегментом рынка, на который ориентируется разработчик данного коммутатора или маршрутизатора. Чисто программная реализация обеспечивает гибкость, но не дает адекватной производительности, особенно когда дело касается поддержки столь сложных функций, как управление качеством услуг. Аппаратное исполнение с применением микросхем ASIC гарантирует очень высокую пропускную способность, однако страдает отсутствием гибкости, столь важной для пограничных устройств.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

ОБ АВТОРАХ

Крис Лоулер (Chris Lawler) и Курт Мелден (Kurt Melden) — учредители недавно созданной компании Redstone Communications, специализирующейся на разработке оборудования для сетей с коммутацией пакетов. С ними можно связаться по адресам clawler@redstone.сom и [email protected].


Коротко об ASIC

Микросхемы ASIC представляют собой наборы логических элементов и элементов памяти, расположенных на одном кристалле. Их можно настроить на выполнение самых разных задач — от управления автомобилем до видеоигр. Применение заказных специализированных микросхем позволяет увеличить производительность и снизить стоимость разрабатываемых систем.

(1) Клиент (частное лицо или компания) предоставляет изготовителю составленное на стандартном языке описание заказываемой микросхемы ASIC.

(2) С помощью инструментальных средств изготовитель проектирует логические ячейки (Netlists), определяющие выполняемые микросхемой функции, и задает способ их взаимодействия друг с другом. Ячейки размещаются на кристалле кремния.

(3) Добавляются связи между ячейками.

(4) Полученная микросхема тестируется для определения ее работоспособности и быстродействия.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

DP, МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEPB, НЕ СОДЕРЖИТ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА SLAVE ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, 300 ШТУК/УПАКОВКА ЛОТКОВ

Код товара 254180

Артикул 6ES7195-0BE22-0XA0

Страна Япония

Наименование DP, МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEPB, НЕ СОДЕРЖИТ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА SLAVE ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, 300 ШТУК/УПАКОВКА ЛОТКОВ

Упаковки  

Сертификат  

Характеристики

Код товара 254180

Артикул 6ES7195-0BE22-0XA0

Страна Япония

Наименование DP, МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEPB, НЕ СОДЕРЖИТ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА SLAVE ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, 300 ШТУК/УПАКОВКА ЛОТКОВ

Упаковки  

Сертификат  

Всегда поможем:
Центр поддержки

и продаж

Скидки до 10% +
баллы до 10%

Доставка по городу
от 150 р.

Получение в 150
пунктах выдачи

Микросхема бессвинцовая ASIC DPC31 STEP C1 для PROFIBUS DP, микросхема ASIC с процессорным ядром, для ведомого устройства (660 шт в поддоне). Не совместима с DPC31 / STEP B

Код товара 5307781

Артикул 6ES7195-0BF22-0XA0

Страна Филиппины

Наименование DP, БЕССВИНЦОВАЯ МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEP C1 ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, ДЛЯ ВЕДОМОГО УСТРОЙСТВА, 660 ШТ. В ПОДДОНЕ +++ВНИМАНИЕ: НЕ СОВМЕТИМА С DPC31 / STEP B

Упаковки  

Сертификат RU C-DE. МЛ66.B01906

Характеристики

Код товара 5307781

Артикул 6ES7195-0BF22-0XA0

Страна Филиппины

Наименование DP, БЕССВИНЦОВАЯ МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEP C1 ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, ДЛЯ ВЕДОМОГО УСТРОЙСТВА, 660 ШТ. В ПОДДОНЕ +++ВНИМАНИЕ: НЕ СОВМЕТИМА С DPC31 / STEP B

Упаковки  

Сертификат RU C-DE. МЛ66.B01906

Всегда поможем:
Центр поддержки
и продаж

Скидки до 10% +
баллы до 10%

Доставка по городу
от 150 р.

Получение в 150
пунктах выдачи

6ES7195-0BE22-0XA0. 6ES71950BE220XA0. DP, МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEPB, НЕ СОДЕРЖИТ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА SLAVE ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, 300 ШТУК/УПАКОВКА ЛОТКОВ

Коммерческие данные

Цена с НДС По запросу
Наличие на складе Под заказ
Ценовая группа 251
Металлический фактор Нет данных
Информация поставки
Данные экспортного контроля AL : N / ECCN : N
Вес Нетто 1. 84 кг
Единицы измерения пк.
Количество в упаковке 300
Минимальная партия 1
Дополнительная информация о продукте
Вид продуктов Специализированные микросхемы для PROFIBUS-DP
EAN 4025515072959
Товарный код 85423990
Раздел каталога ST76-A
Группа продукта 4008
Страна происхождения Япония
Дата соответствия RoHS 01.10.2005
Заказные данные 6ES7195-0BE22-0XA0, 6ES71950BE220XA0, 6ES7195-OBE22-OXAO, 6ES7195OBE22OXAO
Классификации
ВерсияКлассификация
eClass627-26-17-04
eClass7. 127-26-17-04
eClass827-26-17-04
eClass927-26-17-04
eClass9.127-26-17-04
UNSPSC1432-15-17-03
UNSPSC1532-10-16-09
ETIM4EC002584
ETIM5EC002584
ETIM6EC002584
ETIM43348

6ES7195-0BE02-0XA0. 6ES71950BE020XA0. DP, МИКРОСХЕМА ASIC DPC31 STEPB, НЕ СОДЕРЖИТ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МИКРОСХЕМА SLAVE ASIC С ПРОЦЕССОРНЫМ ЯДРОМ, 6 ШТУК ДЛЯ ЛАБОРАТОРЫХ РАЗРАБОТОК

Коммерческие данные

Цена с НДС По запросу
Наличие на складе Под заказ
Ценовая группа 251
Металлический фактор Нет данных
Информация поставки
Данные экспортного контроля AL : N / ECCN : N
Вес Нетто 0. 562 кг
Единицы измерения пк.
Количество в упаковке 6
Минимальная партия 1
Дополнительная информация о продукте
Вид продуктов Специализированные микросхемы для PROFIBUS-DP
EAN 4025515072966
Товарный код 85423990
Раздел каталога ST76-A
Группа продукта 4008
Страна происхождения Япония
Дата соответствия RoHS 01.10.2005
Заказные данные 6ES7195-0BE02-0XA0, 6ES71950BE020XA0, 6ES7195-OBEO2-OXAO, 6ES7195OBEO2OXAO
Классификации
ВерсияКлассификация
eClass627-26-17-04
eClass7. 127-26-17-04
eClass827-26-17-04
eClass927-26-17-04
eClass9.127-26-17-04
UNSPSC1432-15-17-03
UNSPSC1532-10-16-09
ETIM4EC002584
ETIM5EC002584
ETIM6EC002584
ETIM43348

DP, МИКРОСХЕМА ASIC SPC 3 STEP C, НЕ СОДЕРЖАЩАЯ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МАКС. 12 МБИТ/С, 4800 ШТУК 6ES7195-0BD34-0XA0 SIEMENS

Наименование компонента у производителя DP, МИКРОСХЕМА ASIC SPC 3 STEP C, НЕ СОДЕРЖАЩАЯ СВИНЦА, ДЛЯ PROFIBUS DP, МАКС. 12 МБИТ/С, 4800 ШТУК
HQ Ценовая группа 251
Каталог продуктов ST76-A
Минимальный заказ у производителя 1
Количество в упаковке 4800
Примечание
Страна происхождения Германия
Сертификация RoHS
Код EAN / UPC
Код GPC
Код в Profsector. com FS65.321.12.20
Статус компонента у производителя

ATEN CE350

Модель: CE350
Производитель: ATEN
Цена: смотрите прайс-лист

скачать прайс-лист

Устройство CE350 представляет собой KVM-удлинитель PS/2 с функцией автоматической компенсации сигналов и поддержкой последовательного интерфейса RS-232, позволяющий подключаться к компьютерной системе с удаленной консоли PS/2 (монитор, клавиатура и мышь PS/2).

Например, его удобно использовать для удаленного управления компьютерами (серверами) установленными в помещении с некомфортными для деятельности человека условиями, такими как низкая температура, шум или, если необходимо вынести консоль управления из помещения доступ в которое ограничен по соображениям секретности и т. д.

Артикул (и возможные варианты его написания): CE350-AT-G; CE350-AT; CE350; CE-350; CE350G

Особенности

  • Локальное и удаленное устройство соединяются с помощью кабеля Cat 5e на расстоянии до 150 м
  • Регулировка усиления сигнала – ручная настройка сигнала для компенсации расстояния
  • Работа с двух консолей – управление системой осуществляется с использованием локальной и удаленной консолей KVM, оснащенных монитором, клавиатурой и мышью
  • Встроенная микросхема ASIC обеспечивает повышенную надежность и совместимость
  • Автоматическая компенсация сигнала (ASC) и сохранение настроек
  • Последовательные порты RS-232 – возможность подключения к терминалам или устройствам последовательной передачи данных, таким как сенсорные экраны или сканеры штрих-кодов (скорость передачи данных – 115200 бит/с)
  • Поддержка звука – возможность использования стерео динамиков и микрофона
  • Выбор режима работы с помощью кнопок (только для локального устройства) – выбор между режимами работы автоматический и локальный нажатием одной кнопки
  • Встроенная защита от статического напряжения 8/15 кВ (контактное напряжение 8 кВ; напряжение воздуха 15 кВ) и защита от перенапряжения на 2 кВ
  • Высокое качество видеоизображения — 1920 x 1200, 60 Гц (30 м), 1600 x 1200, 60 Гц (150 м)
  • Высокое качество звука — отсутствие потерь в качестве звука на расстояниях до 150 метров
  • Поддержка широкоформатных экранов
  • Поддержка мониторов VGA, SVGA, SXGA (1280 x 1024), UXGA (1600 x 1200), WUXGA (1920 x 1200) и Multisync; локальный монитор поддерживает DDC; DDC2; DDC2B
  • Горячее подключение
  • Возможность монтажа в системную стойку
  • Простота установки – не требуется ПО, достаточно подключить к устройствам кабели
  • Совместим с KVM-переключателями ATEN.

Вид CE350L

Вид CE350R

Комплектация


    1 x KVM-удлинитель PS/2 CE350L (локальное устройство)
    1 x KVM-удлинитель PS/2 CE350R (удаленное устройство)
    1 x комплект специальных KVM-кабелей PS/2 (1,8 м)
    2 x адаптера питания
    2 x комплекта крепления в монтажную стойку
    2 x провода заземления
    1 x руководство пользователя

Схема подключения


Спецификация

Функции

Значение

CE350L

CE350R

Разъемы для подключения компьютера1нет
РазъемыПорты консолиКлавиатура1 x 6-контактный Mini-DIN, розеточный (фиолетовый)
Видео1хHDB-15, розеточный (синий)
Мышь1 x 6-контактный Mini-DIN, розеточный (зеленый)
Колонки1хMini Stеreo Jack (зеленый)
Микрофон1хMini Stеreo Jack (розовый)
Порты KVMКлавиатура/видео/мышь1×SPHD-17 розеточный (желтый)нет
Колонки1хMini Sttreo Jack (Зеленый)нет
Микрофон1хMini Sttreo Jack (Розовый)нет
RS-2321×D-9B розеточный (черный)1×D-9B вилочный (черный)
Соединения модулей1 x RJ-45 розеточный (черный)
Питание1 х гнездо, пост. ток
КнопкиВыбор режима работы1 х кнопкаНет
Компенсация / вверхНет1 х кнопка
Компенсация / внизНет1 х кнопка
ИндикаторыЛокальное1 (зеленый)Нет
Удаленное1 (зеленый)1 (красный)
СоединениеНет1 (оранжевый)
Компенсация изображенияНет1 (синий)
ЭмуляцияКлавиатура/МышьPS/2
Видео1920×1200@ 60Гц (30м)
1600×1200@ 60Гц (150м)
DDC, DDC2, DDC2B
Электрические характеристикиDC 5. 3 B; 3,38 ВтDC 5.3 B; 4,77 Вт
СредаРабочая температура0 …+50oС
Температура хранения-20 …+60oС
Влажность0~80% относительная, без конденсата
Физические характеристикиМатериал корпусаМеталл
Вес0,49 кг0,48 кг
Размеры (ДхШхВ)20,00 х 8,00 х 2,50 см

* Характеристики, внешний вид товара и его комплектация могут быть изменены без специального уведомления.

* Все товарные знаки и логотипы являются собственностью их соответствующих держателей.
  Купить KVM удлинитель ATEN CE350-AT-G вы можете в Компании-АТ по безналичному расчету, обращайтесь в отдел продаж по телефону+7(495)151-11-26 или напишите нам по эл.почте [email protected]. Компания-АТ, официальный дилер ATEN, гарантия на оборудование пять лет. Скидки, доставка по России.

Назад в раздел

Что такое ASIC и почему все их используют?

Узнайте, что такое ASIC и как вы можете использовать его в своем приложении для увеличения размера, мощности и производительности.

Что такое ASIC и почему все их используют?

Автор: Сэм Смит 10 ноября 2016 г.

ASIC , или специализированная интегральная схема, представляет собой микрочип, предназначенный для специального применения, такого как протокол передачи или портативный компьютер.Вы можете сравнить ASIC с обычными интегральными схемами, такими как микропроцессор или микросхемы оперативной памяти на вашем ПК.

ASIC могут иметь различную конструкцию, позволяющую выполнять определенные действия внутри конкретного устройства. Два основных метода проектирования — это вентильная матрица и полностью индивидуальный дизайн.

Дизайн вентильной матрицы

При проектировании вентильной матрицы единовременные затраты на проектирование намного ниже из-за минимальных проектных работ, необходимых для создания работающего чипа. Производственные циклы также будут намного короче, поскольку металлизация — сравнительно быстрый процесс по сравнению с полностью индивидуальным дизайном.Кроме того, конструкции вентильных матриц часто имеют больший размер, что означает более высокие требования к мощности.

Конструкция затворной матрицы — это метод производства, при котором диффузные слои, транзисторы и другие активные устройства заранее определены, а пластины, содержащие такие устройства, хранятся на складе до металлизации. После того, как будет готов окончательный дизайн, инженер проведет и откроет и закроет определенные переключатели, чтобы микросхема работала нужным образом.

Полностью настраиваемая конструкция

Полностью настраиваемая конструкция ASIC немного сложнее, чем вентильная матрица.Однако такое увеличение сложности означает, что чип может делать гораздо больше, чем его аналог. Во многих случаях размер ASIC может резко уменьшиться по сравнению с конструкцией вентильного массива из-за уровня настройки и удаления ненужных вентилей.

ASIC разработаны специально для одного клиента, чтобы обеспечить функцию, необходимую для конечного продукта клиента. Например, компания по производству сотовых телефонов может разработать ASIC для объединения контроллера подсветки дисплея со схемой зарядки аккумулятора в единую ИС, чтобы уменьшить размер телефона.

Итак, теперь, когда вы знаете основы ASIC, давайте разберемся, почему вам следует рассмотреть возможность использования ASIC в текущем приложении.

Причины использования ASIC Размер

ASIC, очевидно, меньше, чем несколько соединенных между собой стандартных продуктов на печатной плате. Наличие различного размера позволяет чипу быть настолько маленьким или большим, насколько это необходимо. Только по этой причине в последние годы уменьшаются в размерах многие электронные устройства.

Мощность и производительность

Из-за своего небольшого физического размера устройства ASIC могут потреблять гораздо меньше электроэнергии по сравнению с набором стандартных компонентов.Кроме того, ASIC содержит только схему, необходимую для приложения, поэтому чип намного более эффективен из-за миниатюрных размеров и требований к мощности.

IP Protection

Помимо размера, мощности и производительности микросхемы ASIC обеспечивают IP-защиту, в отличие от стандартного продукта. Мы разрабатываем микросхемы специально для вас. Это означает, что гораздо легче выделиться среди конкурентов, а также создает очень высокий барьер для входа.

Конкурентное преимущество

Хотя для разработки ASIC требуются начальные инвестиции, окупаемость этих инвестиций очень высока. Помимо возможного повышения производительности, продукт, использующий ASIC, требует меньше электронных компонентов и намного дешевле в сборке. Меньшее количество деталей означает более высокую надежность в целом. ASIC может содержать множество различных систем на одном чипе, поэтому вы будете обращаться к гораздо меньшему количеству поставщиков, когда собираетесь собрать свой конечный продукт.Это означает, что для продуктов с большим количеством деталей будет меньше планирования закупок и производства.

Умнее, быстрее, надежнее

В конце концов, ASIC — это разумный выбор по множеству причин. ASIC может уменьшить размер вашего продукта, затраты могут быть значительно меньше, и у вас будет чип, к которому никто, кроме вас, не имеет доступа. Одни только эти причины должны дать вам достаточный стимул подумать о разработке собственного ASIC. Sigenics, Inc. предлагает очень изящный инструмент калькуляции стоимости ASIC, который поможет вам оценить финансовые показатели вашего дизайна и потребностей.

Если вы хотите узнать больше о том, как ASIC являются правильным выбором для вашего приложения, напишите нам по адресу [email protected].

Ожидается, что к 2025 году объем мирового рынка микросхем ASIC достигнет 24,7 млрд долларов, увеличиваясь при росте рынка на 8,2% CAGR в течение прогнозируемого периода

Нью-Йорк, 15 января 2020 г. (GLOBE NEWSWIRE) — Reportlinker.com сообщает выпуск отчета «Мировой рынок микросхем ASIC (2019-2025)» — https: // www.reportlinker.com/p05838687/?utm_source=GNW
Эти формы микросхем настраиваются для обеспечения превосходной производительности в конкретных приложениях. Однако после запуска в производство ASIC не может быть изменен.

Рост рынка ASIC может быть связан с повышенным спросом на ASIC в секторе бытовой электроники из-за энергоэффективных решений и низких затрат на внедрение. В зависимости от сложности конструкции производители автомобилей используют две или три ASIC. Производители автомобилей премиум-класса используют три ASIC для подушек безопасности, датчиков воздуха и усилителей звука. Растущий спрос на электромобили приведет к увеличению использования ASIC в автомобильной промышленности. Спрос на специализированные ИС растет и в других приложениях, например, смарт-картах. Растущее признание бесконтактных платежей оказывает влияние на рост индустрии смарт-карт. Растущее проникновение мобильного Интернета привело к увеличению транзакций через смартфоны и планшеты, что повысило спрос на карты EMV.

В зависимости от приложений рынок подразделяется на системы обработки данных, бытовую электронику, телекоммуникационные системы, аэрокосмические подсистемы и датчики, медицинские приборы и другие.В зависимости от типа рынок делится на полуосновные пользовательские, программируемые логические устройства и другие. По регионам рынок делится на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Латинскую Америку, Ближний Восток и Африку. США быстрее всех внедряют технологии благодаря быстрому росту производства бытовой электроники, новых автомобильных технологий, таких как электрические и гибридные автомобили, систем мониторинга здравоохранения и т. Д. Увеличение располагаемого дохода населения США стимулирует продажи чипов в этом регионе.Таким образом, рост полупроводниковой промышленности в сочетании с усилением тенденций

Основными стратегиями, которым следуют участники рынка, являются запуск продуктов и партнерство и сотрудничество. Согласно анализу, представленному в матрице Cardinal, Intel Corporation и Samsung Electronics Co., Ltd. (Samsung Group) являются одними из предшественников на рынке микросхем ASIC. Отчет о маркетинговых исследованиях включает анализ ключевых участников рынка. Ключевые компании, представленные в отчете, включают Advanced Micro Devices, Inc., Samsung Electronics Co., Ltd. (Samsung Group), ON Semiconductor Corporation, Xilinx, Inc., Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC), Intel Corporation, Infineon Technologies AG, Bitmain Technologies Holding Company, Nvidia Corporation и Texas Instruments, Inc.

Последние стратегии, развернутые на рынке микросхем ASIC

Партнерства, сотрудничество и соглашения:

Октябрь 2019 г . : Bitmain сотрудничал с DMG, компанией, занимающейся блокчейнами и технологиями. В рамках этого сотрудничества DMG предоставит услуги по управлению и хостингу для Bitmain Texas Facility, и вместе они будут работать над расширением мощности этого объекта и будут проверять эффективность работы ASIC-майнеров новейших технологий Bitmain.

Апрель-2019: ON Semiconductor подписала соглашение с GlobalFoundries, в соответствии с которым GlobalFoundries передаст право собственности на свой 300-миллиметровый завод, расположенный в Ист-Фишкилле, Нью-Йорк.

Февраль-2019: Infineon объединилась с Xilinx и Xylon, запустив logiHSSL, новое IP-ядро Xylon. Это обеспечивает высокоскоростную связь между устройствами Xilinx ‘SoC, MPSoC и FPGA и микроконтроллерами Infineon AURIX ™ TC2xx и TC3xx через высокоскоростной последовательный канал Infineon (HSSL). Интерфейс HSSL использовался для обмена данными между клиентскими ASIC и устройствами AURIX для функционального расширения или повышения производительности.

Сентябрь 2018: Samsung заключила партнерство с Squire Mining и Ganochips для производства прототипа микросхем ASIC FPGA в Корее. Компании разрабатывают чипы для майнинга биткойнов, биткойн-наличных и других связанных криптовалют с использованием технологии изготовления пластин.

Май-2018: Samsung Electronics заключила партнерские отношения с Avnet ASIC Israel Ltd., ведущим поставщиком решений System on Chip и ASIC. В рамках этого партнерства компании будут заниматься проектированием и производством ASIC, которые помогут клиентам получить выгоду от инновационных проектных решений ASIC, реализованных с помощью широко проверенных микросхем, проверенных на кремнии, и самых передовых технологических процессов.

Приобретение и слияния:

Июнь 2019 г .: Intel подписала соглашение о приобретении компании Barefoot Networks, занимающейся компьютерными сетями. Приобретение поддерживает стремление Intel к лидерству в области сквозной инфраструктуры и облачных сетей и позволяет ей продолжать предоставлять новые возможности, рабочие нагрузки и возможности для клиентов центров обработки данных.

Март-2019: Nvidia подписала окончательное соглашение о приобретении Mellanox, поставщика компьютерных сетевых продуктов, использующих технологии InfiniBand и Ethernet.Эти компании объединятся для создания высокопроизводительных вычислений и оптимизации рабочих нагрузок в масштабе центра обработки данных для всей сети, вычислений и стека хранения для более эффективного использования, достижения высокой производительности и снижения эксплуатационных расходов для клиентов.

июль-2018: Intel приобрела eASIC, компанию по производству полупроводников без фабрик, которая производит настраиваемые микросхемы eASIC для использования в облачных и беспроводных средах. Благодаря приобретению Intel нацелена на предоставление eASIC в качестве перехода для своих клиентов, а также конкурентов, которые уже используют FPGA и думают о переходе на новые вещи.

июль-2018: Xilinx приобрела DeePhi, стартап, ориентированный на разработку программного обеспечения для глубокого обучения для своих FPGA. Это приобретение помогает привлечь труднодоступных специалистов в области глубокого обучения, которые разрабатывают программное обеспечение для нейронных сетей уже для ПЛИС Xilinx.

Запуск и расширение продукта:

Ноябрь-2019: Intel представила процессоры нейронной сети Nervana ™ (NNP) для обучения (NNP-T1000) и вывода (NNP-I1000), свои первые специализированные интегральные схемы ASIC для сложного глубокого обучения с невероятными эффективность и масштабируемость для центров обработки данных и клиентов облака.

Август 2019 г .: Xilinx представила Virtex UltraScale + VU19P, крупнейший в мире чип FPGA. Этот чип является расширением линейки Virtex UltraScale + размером 16 нанометров (нм) и имеет 35 миллиардов транзисторов, а его увеличенная емкость позволяет создавать прототипы и эмулировать самые передовые технологии SoC и ASIC завтрашнего дня.

Март-2019: Infineon представила новое решение для регулятора напряжения, направленное на повышение производительности современных вычислительных чипов, которые используются в серверах искусственного интеллекта (AI) и приложениях для передачи данных 5G. Его новейшие регуляторы напряжения постоянного и постоянного тока с функцией большого количества фаз позволяют графическим процессорам, процессорам, ПЛИС, ASIC и другим усовершенствованным микросхемам эффективно, безопасно и экономично поддерживать высокие рабочие нагрузки с данными.

Март-2019: Infineon расширил свой портфель решений для сильноточных системных микросхем, выпустив XDPE132G5C, 16-фазный цифровой многофазный ШИМ-контроллер. Портфель позволяет использовать ток от 500 до 1000 А и выше для ПЛИС следующего поколения, ЦП, ASIC и графических процессоров, используемых в приложениях передачи данных 5G и серверах искусственного интеллекта.

Февраль-2019: Bitmain запустила BM1397, новую ASIC, которая улучшает производительность, энергоэффективность и размер чипа при майнинге криптовалют с подтверждением работы. Эти криптовалюты основаны на алгоритме SHA256, например, биткойн наличными (BCH) и биткойнами (BTC). Этот ASIC был создан по 7-нм техпроцессу FinFET от поставщика чипов Bitmain Taiwan Semiconductor Manufacturing Company и будет использоваться в новых устройствах для майнинга Antminer — S17 и T17.

Сентябрь 2018: Bitmain представила ASIC-чип следующего поколения BM1391 для майнинга криптовалют с использованием алгоритма SHA256.Этот чип изготовлен с использованием 7-нм FinFET, самой передовой в мире технологии производства полупроводников. Этот чип можно комбинировать с более чем миллиардом транзисторов и оптимизирован для максимальной эффективности.

Объем исследования

Сегментация рынка:

По приложениям

• Системы обработки данных

• Бытовая электроника

• Телекоммуникационные системы

• Аэрокосмическая подсистема и датчики

• Медицинское оборудование

• Другое Тип

• Полубазовый заказной

• Программируемые логические устройства

• Другое

По географическому положению

• Северная Америка

o США

o Канада

o Мексика

o Остальная часть Северной Америки

o Германия

o Великобритания

o Франция

o Россия

o Испания

o Италия

o Остальная Европа

• Азиатско-Тихоокеанский регион

o Китай

o Япония

o Индия

Южная Корея

o Сингапур

o Малайзия

o Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона

• LAMEA

9 0002 o Бразилия

o Аргентина

o ОАЭ

o Саудовская Аравия

o Южная Африка

o Нигерия

o Остальная часть LAMEA

Профиль компаний

• Advanced Micro Devices, Inc.

• Samsung Electronics Co., Ltd. (Samsung Group)

• ON Semiconductor Corporation

• Xilinx, Inc.

• Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC)

• Intel Corporation

• Infineon Technologies AG

• Bitmain Technologies Holding Company

• Nvidia Corporation

• Texas Instruments, Inc.

Уникальные предложения

• Исчерпывающий охват

• Наибольшее количество рыночных таблиц и цифр

• Доступна модель на основе подписки

• Гарантированно лучшее цена

• Гарантированная послепродажная исследовательская поддержка с 10% бесплатной настройкой
Прочтите полный отчет: https: // www.reportlinker.com/p05838687/?utm_source=GNW

О Reportlinker
ReportLinker — это отмеченное наградами решение для исследования рынка. Reportlinker находит и систематизирует последние отраслевые данные, чтобы вы могли мгновенно получать все необходимые исследования рынка в одном месте.

__________________________

 Клэр: [email protected]
США: (339) -368-6001
Intl: +1 339-368-6001 

Смешно умное руководство по разработке собственного ASIC

Facebook делает это, Google делает это, даже Amazon и Bosch делают это.Они начали разрабатывать ASIC (специализированные интегральные схемы, также известные как SoC, IC, микросхемы). Фактически, системные компании становятся новыми разработчиками и производителями ASIC. Если вы не производите кремниевые технологии, этот документ поможет вам понять, что такое ASIC и как вы можете получить от них выгоду в своем бизнесе.

Все больше начинающих компаний ставят ASIC в качестве центрального компонента своего продукта, что позволяет им выделиться с первого дня.Это не только Facebook, Google или Cisco, но и развивающиеся компании, которые создают роботов, кофемашины, пылесосы, датчики и другие виды продукции.

Если вы здесь, то явно хотите узнать об ASIC, и эта статья может радикально повысить ваши шансы на успех.

Но прежде всего, почему вы думаете, что Facebook, Google и Amazon используют ASIC в своих продуктах?

Компании обычно думают в двух направлениях: либо сокращение расходов (затрат), либо повышение доходов (продаж).Используя эту логику, можно предположить, что Facebook может снизить энергопотребление (стоимость) своей серверной фермы с помощью настраиваемой ASIC или помочь запустить серверы еще быстрее и тем самым повысить качество обслуживания клиентов (ценность).

Популярность ASIC растет. Удивлен? Затем рассмотрите (1) все аппаратные продукты вокруг вас используют микросхемы и (2) да, программное обеспечение может завоевывать мир, но все программное обеспечение в мире работает на микросхемах. Просто посмотрите сами на цифры. Полупроводниковая промышленность находится на подъеме и будет расти.Компании производят все больше кремния, и каждый год на рынок будет выводить все больше ASIC.

Так что да, вы не одиноки. Многие ошибочно думают, что ASIC — идеальное решение для технологических компаний. Это неверно. Фактически, сегодня любой нетехнический продукт может быть «умным», если у него небольшой мозг и возможность беспроводного подключения.

Приятно видеть, насколько творческими могут быть компании, когда они понимают, как повысить ценность клиентов с помощью небольшого чипа.

Что такое ASIC

ASIC — это интегральная схема для конкретного приложения. По сути, это электронный чип, разработанный специально для ваших нужд. Почти каждый электронный продукт сегодня имеет по крайней мере одну внутреннюю интегральную схему ASIC, которая разработана и производится только для этой цели.

ASIC может состоять из ЦП, датчиков, интерфейсов ввода и вывода, памяти, беспроводного интерфейса и многого другого. Некоторые из этих блоков уже доступны на рынке и могут быть немедленно использованы в вашем ASIC, а некоторые могут потребовать разработки (они называются IP-ядрами).

Ваш ASIC будет реализован на куске кремния (например, кристалле) и помещен в пластиковую упаковку для защиты. Силикон производится в кремниевом литейном цехе, а упаковка производится в упаковочном цехе.

Вот изображение стандартного чипа Bluetooth:

Преимущества ASIC

ASIC предлагает несколько преимуществ:

  • Уменьшенный размер — если вы уберете много функций — отдельные фишки на полке и складывать их в одну фишку, очевидно, вы уменьшили размер продукта до минимально возможного.
  • Сниженное энергопотребление — см. Выше
  • Снижение стоимости материалов — см. Выше
  • Большая ценность — интеграция различных блоков в один чип создаст дополнительную ценность для вашего клиента (лучшее разрешение изображения, более высокая скорость сети, лучшая производительность беспроводной связи, так далее)?
  • Защита от копирования — хотя можно скопировать ASIC, это намного сложнее и требует много времени, чем копирование печатной платы с помощью стандартных микросхем.

Стоимость ASIC

Выбирайте ASIC только в том случае, если вы не можете достичь своих целей, используя стандартные готовые микросхемы.Стоимость разработки ASIC может быть высокой и потребует от вас предоплаты стоимости проектирования и производства инструментов (в дополнение к стоимости единицы).

Стоимость разработки ASIC варьируется от поставщика к поставщику, но обычно состоит из следующих элементов:

  • Стоимость разработки ASIC — этот элемент покрывает инженерные часы, необходимые для разработки вашего ASIC. Подсказка: компании по разработке ASIC, которые делали аналогичные ASIC в прошлом, скорее всего, будут дешевле, так как смогут использовать свой прошлый опыт.
  • Программное обеспечение для разработки ASIC — инженеры ASIC используют программные инструменты для проектирования и моделирования ASIC перед их запуском в производство. Эти инструменты называются инструментами EDA. Эта стоимость, вероятно, будет включена в стоимость разработки ASIC (см. Выше).
  • IP-ядер — это блоки или подблоки ASIC, которые уже были разработаны компаниями IP-ядра и могут быть приобретены для каждого проекта. Стоимость IP-блока ниже, чем разработка IP-блока с нуля, поэтому использовать их — разумная идея.
  • Стоимость прототипа — этот элемент покроет стоимость 50–100 первых поротипов, которые могут быть использованы для тестирования и проверки продукта.
  • Инструменты для производства ASIC — это инструменты, которые будут использоваться в производстве для производства ваших ASIC. Обычно состоит из: набора масок, инструментов пакета и тестового решения.
  • Квалификация ASIC — на этом этапе вам нужно будет выполнить несколько тестов на надежность, чтобы убедиться, что производственный процесс ASIC является надежным и позволяет получать качественные продукты.

Как начать?

Есть два основных элемента, которые вам необходимо очистить, чтобы хорошо начать свой новый проект ASIC.

Вам действительно нужен ASIC? Если вы считаете, что ASIC принесет пользу как вашей компании, так и вашим клиентам, вам следует провести анализ рентабельности инвестиций, чтобы проверить, окупятся ли инвестиции и риск.

Например: если у вас есть печатная плата с готовыми микросхемами, которая стоит 50 долларов США, а ASIC будет стоить 5 долларов США (экономия 45 долларов США только на спецификации), а стоимость вашего ASIC NRE составляет 1 миллион долларов США (покрывая стоимость разработки и производства ASIC инструменты и т. д.), то вы достигнете безубыточности на уровне 22 000 единиц.Если вы превысите этот объем — вы многое сделаете.

Возможно ли использование ASIC? У вас могут быть отличные идеи о функциональности и производительности ASIC, но осуществимы ли эти идеи?

Некоторые поставщики ASIC предлагают услугу под названием «Возможное исследование», в то время как они внимательно изучают ваш «список пожеланий», чтобы оценить, может ли ASIC удовлетворить все переоборудование. Некоторые общие темы можно обсудить по телефону, но некоторые детали могут потребовать фактических дизайнерских работ или аналогичных работ.

Наличие документа со спецификациями ASIC — это первый шаг к получению сметы от компаний, занимающихся проектированием ASIC. Без надлежащих спецификаций ASIC поставщики не смогут оценить и оценить проект. Если у вас нет документа со спецификациями ASIC, вы можете связаться с нами для получения рекомендаций.

Дополнительная литература

Схема проектирования ASIC

Упаковка ASIC

Тестирование ASIC

Калькулятор кристаллов на пластину

Готовы сделать первые шаги?

Получите ценовое предложение от поставщиков

Понимание разработки ASIC — AnySilicon

ASIC — это аббревиатура от Application Specific Integrated Circuit.Он разработан для конкретного или индивидуального использования, в отличие от общедоступного. Примеры ASIC включают микросхемы, которые предназначены для работы с конкретными устройствами, например, с процессором Apple A11. Вы можете найти микросхемы ASIC как часть любого продукта, который требует определенных функций, которые не могут быть достигнуты с помощью стандартных микросхем. Основная причина использования ASIC — это добавить определенные функции к вашему продукту или (и) получить конкурентное преимущество. По этой причине многие компании используют индивидуальные чипы для своей продукции.

Благодаря передовым технологиям, разработка ASIC сумела вырасти примерно с 5000 гейтов до более 100 миллионов, что означает, что их использование также выросло в геометрической прогрессии. Тем не менее, ASIC была в некотором роде заменена FPGA, программируемыми вентильными массивами, которые позволяют программировать микросхемы, а не разрабатывать их с нуля. ПЛИС используется во многих различных приложениях, но ASIC по-прежнему довольно популярны в больших устройствах и конструкциях. Однако это правда, что разработки ASIC могут стать довольно дорогими по стоимости разработки в зависимости от их использования.

Разработка ASIC

Ранние разработки ASIC, которые были представлены в персональных компьютерах в начале 1980-х годов, использовали так называемую технологию вентильных матриц. Первоначально ASIC считалась экономичным средством обработки компьютерных графических программ и дисплеев. Однако по мере развития ASIC ее потенциал был замечен для других устройств и применений благодаря решеткам, которые можно было настроить для каждого чипа. Для ASIC был разработан базовый паттерн, который позволял производить его дешевле, а затем настраивать для конкретных целей.

К середине 1980-х ограничения ASIC стали очевидными в производственном процессе, и многим разработчикам приходилось использовать специальные инструменты для завершения проектирования, что увеличивало затраты. Создание стандартных ячеек помогло улучшить плотность затвора и обеспечить отличную производительность при сокращении затрат на производство ASIC.

Развитие стандартной конструкции ячеек в 1980-х годах было расширено десятью годами позже, когда стали доступны инструменты для логического синтеза.Это позволило включить описания HDL в списки соединений на уровне ворот. В результате интегральные схемы, в которых использовалась стандартная конструкция ячеек, можно было дополнительно манипулировать для расширения их функций.

Различные типы разработки ASIC

Существуют три основных типа дизайна, используемых для ASIC:

  • Gate Array
  • Full Custom
  • 9336 В конструкции матрицы затвора используются транзисторы и другие устройства в диффузных слоях, которые предварительно определены и не подключены до процесса металлизации.При использовании этой конструкции на ASIC можно разместить от двух до девяти слоев. Полная пользовательская версия отличается уменьшенным пространством, улучшенной производительностью и возможностью интеграции с аналоговыми компонентами вместе с ядрами микропроцессоров, которые создают систему на кристалле.

    Структурированная конструкция является последней разработкой ASIC и все еще является новой в отрасли, хотя все еще существует сильное сходство с другими конструкциями. Что отличает его, так это то, что эту конструкцию быстрее производить и она устраняет разрыв между стандартными конструкциями ASIC и массивами вентилей, которые программируются на месте.

    ASIC продолжает развиваться, несмотря на то, что прогрессивные технологии несколько изменились с момента их появления в начале 1980-х годов.

    Получите мгновенное ценовое предложение для вашего проекта разработки ASIC: Щелкните здесь

    Интегральные схемы для конкретных приложений — обзор

    8.4.2.5 ASIC

    ASIC оптимизированы с точки зрения производительности, энергопотребления и занимаемой площади (энергоэффективности) . Мы рассматриваем здесь микросхемы, предназначенные для новых расширенных функций.

    Голографический чип: голографический процессор Intel [208]. Этот чип представляет собой настраиваемый мультипроцессор (используемый в качестве сопроцессора), называемый блоком голографической обработки или HPU. Он отвечает за интеграцию всех встроенных датчиков (IMU, специальный датчик глубины ToF, камеры слежения за головой, ИК-камера) через несколько интерфейсов: интерфейс процессора мобильной индустрии (MIPI), интерфейс системы камеры / последовательный интерфейс дисплея (CSI / DSI), межинтегральная схема (I2C) и информация управления протоколом (PCI).Этот 28-нм сопроцессор, изготовленный компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), имеет 65 M логических вентилей и занимает 144 мм 2 . Он состоит из 24 ядер Tensilica DSP. Он имеет около 65 миллионов логических вентилей, 8 МБ статической оперативной памяти (SRAM) и дополнительный уровень в 1 ГБ маломощной оперативной памяти типа 3 с удвоенной скоростью передачи данных (DDR3 RAM). HPU предлагает триллион вычислений в секунду. Заявлено, что он имеет низкое энергопотребление, он потребляет 10 Вт для жестов ручки и определения окружающей среды.

    Блок обработки зрения (VPU): Intel Movidius Myriad [209].Этот тип IP-адресов появился недавно из-за огромного спроса на устройства, способные обрабатывать большой объем данных изображения при извлечении более ценного контента, такого как пространственные и временные данные, по одному или нескольким видеопотокам. В последние годы IP получила новые интерфейсы для сбора данных, поступающих от других датчиков, таких как акселерометры, гироскоп, магнитометр,… Их описывают как комбинацию машинного зрения с ISP. В этой области целевыми приложениями являются оценка позы, VIO для навигации, а также отслеживание жестов / взгляда и распознавание.Устройство Intel Myriad 2 MA2x5x сочетает обработку сигнала изображения с обработкой изображения. Аппаратные ускорители визуализации / зрения могут быть конвейерными, что позволяет избежать ненужного обмена данными с памятью; Процессоры VLIW предназначены для поддержки и ускорения алгоритмов зрения. Myriad 2 VPU предлагают триллионы операций с плавающей запятой в секунду (терафлопс) при номинальной мощности в 1 Вт. Гетерогенная, высокопроизводительная, многоядерная архитектура на основе 12 128-битных векторных процессоров SHAVE VLIW, оптимизированных для машинного зрения, конфигурируемых аппаратных ускорителей для обработки изображений и изображений, с линейными буферами, обеспечивающими нулевой доступ к локальной памяти, режим ISP, 2 × 32-битных процессора RISC и программируемое межсоединение.Интерфейсы: 12 полос MIPI, 1,5 Гбит / с на полосу, настраиваемую как CSI-2 или DSI, Ethernet 1 Гбит и USB3. Чип занимает 76 мм 2 в технологическом узле 28-нм высокопроизводительного компьютера (HPC). На основе этого VPU [210] разрабатывает доску для наблюдения за вещами и демонстрирует возможность получения крошечного современного логического вывода машинного обучения (потребляющего всего 1,1 Вт) по сравнению с вызовом приложения Google Cloud Vision. программный интерфейс (API) при распознавании эмоций лица с помощью глубокой нейронной сети (DNN).

    Микросхема CNN: Orlando ST IC [211]. Следуя примеру Qualcomm и других, в 2017 году ST предложила SoC со сверхнизким энергопотреблением, способную ускорять алгоритмы глубоких сверточных нейронных сетей. Микросхема Orlando состоит из микроконтроллера Cortex-M4 (MCU) и 128 КБ памяти, восьми программируемых кластеров, каждый из которых содержит два 32-битных DSP, и четырех банков SRAM, каждый из которых предлагает четыре модуля по 2 × 64 КБ каждый. В сочетании с этим высокоэффективным ядром есть сопроцессор изображения и CNN (называемый нейронным процессором или NPU), который, среди прочего, объединяет восемь сверточных ускорителей (CA).В больших сетях инженеры могут использовать несколько SoC и соединять их с помощью четырехполосного канала со скоростью 6 Гбит / с. В микросхеме площадью 34,1 кв. Мм используется технологический узел полностью обедненного кремния на изоляторе (FDSOI) размером 28 нм. Он работает на частоте около 200 МГц при 0,575 В и потребляет всего 41 мВт при работе AlexNet со скоростью 10 кадров в секунду. Исходя из этих соображений, SoC достигает пикового значения 2,9 TOPS / Вт и 130 кадров / с / Вт (440 кадров / Вт при использовании 16 центров сертификации).

    Навигационная микросхема [196]. Микросхема Navion — это специализированная ИС, предназначенная для визуально-инерционной одометрии (см. Разд.8.3.2.3) и предназначен для использования в более компактных системах, таких как нано / микро-летательные аппараты и виртуальная / дополненная реальность на портативных устройствах. Чип использует инерционные измерения и моно / стерео изображения для оценки траектории дрона и 3D-карты окружающей среды. Выполняется несколько оптимизаций для минимизации мощности микросхемы и занимаемой площади для маломощных приложений при сохранении точности. Авторы заявили, что средний бюджет мощности составляет всего 24 мВт при обработке от 28 до 171 кадр / с.Процесс кристалла — 65 нм CMOS, чип занимает 20 квадратных футов мм, что представляет собой полностью интегрированную реализацию VIO.

    Интегрированный блок для конкретного приложения »Электроника

    Обзор или учебное пособие по основам ASIC, специализированной интегральной схемы, ее преимуществам и недостаткам, а также доступным базовым типам.


    FPGA Включает:
    Основы ASIC


    Интегральные схемы для конкретных приложений или ASIC — это, как следует из названия, нестандартные интегральные схемы, которые были разработаны для конкретного использования или приложения.Как правило, разработка ASIC будет осуществляться для продукта, который будет иметь большой производственный цикл, и ASIC может содержать очень большую часть электроники, необходимой для одной интегральной схемы. Как можно догадаться, стоимость разработки ASIC высока, и поэтому они, как правило, предназначены для продуктов большого объема.

    Несмотря на стоимость конструкции ASIC, ASIC могут быть очень рентабельными для многих приложений с большими объемами. Можно адаптировать дизайн ASIC для точного соответствия требованиям продукта, и использование ASIC может означать, что большая часть общей конструкции может содержаться в одной интегральной схеме, а количество дополнительных компонентов может быть значительно уменьшено. В результате они широко используются в массовых продуктах, таких как сотовые телефоны или другие подобные приложения, часто для потребительских продуктов, объемы которых выше, или для бизнес-продуктов, которые широко используются.

    Первые специализированные интегральные схемы (ASIC) традиционно предназначены только для логических функций. Теперь конструкции ASIC со смешанными сигналами могут включать как аналоговые (включая RF), так и логические функции. Эти ASIC со смешанными сигналами особенно полезны для создания законченной системы на кристалле, SoC.Здесь полная система или продукт интегрированы в микросхему, и практически никаких других компонентов не требуется. Это делает дизайн ASIC со смешанными сигналами очень привлекательным предложением для многих приложений.

    Начало ASIC

    Истоки ASIC уходят в начало 1980-х годов. Примерно в это же время ИС начали оказывать большое влияние на электронную промышленность. Ввиду преимуществ, которые предоставляют ИС, и ограниченного количества доступных, были предприняты некоторые попытки создать логические микросхемы, которые можно было бы легко сфокусировать на конкретном приложении. В одной из первых инициатив, предпринятых британской компанией Ferranti, использовалась так называемая незафиксированная логическая матрица (ULA). Эта схема обеспечивала настройку за счет изменения металлической маски межсоединения.

    Первые ULA содержали всего несколько тысяч затворов, но более поздние версии имели более высокий уровень гибкости и использовали различные базовые матрицы, настроенные как для металлических, так и для поликремниевых слоев. В некоторых случаях элементы RAM были включены в базовый ULA.

    На основе этих ранних разработок было разработано несколько различных типов ASIC.Сейчас многие ASIC очень сложны, а некоторые представляют собой ASIC со смешанными сигналами, которые включают как аналоговые, так и цифровые схемы.

    Основы ASIC

    Разработка и изготовление конструкции ASIC, включая схему ASIC, — очень дорогой процесс. Чтобы снизить затраты, можно использовать разные уровни настройки. Это может позволить снизить затраты для проектов, где не требуется большой уровень настройки ASIC. По сути, можно использовать три уровня ASIC:

    • Gate Array Этот тип ASIC наименее настраиваемый.Здесь кремниевые слои являются стандартными, но слои металлизации, позволяющие соединять различные области на кристалле, настраиваются индивидуально. Этот тип ASIC идеален там, где требуется большое количество стандартных функций, которые могут быть подключены определенным образом для удовлетворения заданных требований.
    • Стандартная ячейка Для этого типа ASIC маска имеет индивидуальный дизайн, но кремний состоит из компонентов библиотеки. Это дает высокую степень гибкости при условии, что стандартные функции соответствуют требованиям.
    • Полная индивидуальная конструкция Этот тип ASIC является наиболее гибким, поскольку он включает в себя проектирование ASIC вплоть до уровня транзистора. Схема ASIC может быть адаптирована к точным требованиям схемы. Хотя он обеспечивает высочайшую степень гибкости, затраты намного выше, и на его разработку уходит гораздо больше времени. Риски также выше, поскольку весь проект не протестирован и не построен из элементов библиотеки, которые использовались ранее.

    Конструкции ASIC предлагают очень привлекательное решение для многих приложений с большим объемом.Они позволяют объединить значительное количество схем на одном кристалле. Если бы схемы были собраны с использованием проприетарных микросхем, потребовались бы дополнительные компоненты и, следовательно, площадь платы. Затраты на производство были бы больше. При достаточном объеме нестандартные микросхемы в виде ASIC предлагают очень привлекательное предложение. В дополнение к аспектам стоимости, ASIC также могут иногда использоваться, потому что схемы включения могут быть технически не жизнеспособными при использовании других технологий.Они могут предлагать скорость и производительность, которые были бы невозможны при использовании дискретных компонентов. При разработке ASIC часто бывает необходимо нанять другую специализированную компанию для предоставления услуг по разработке ASIC. Используя их опыт, проектирование может быть выполнено более эффективно — с точки зрения правильной функциональности, затрат и сроков.

    Другие электронные компоненты:
    Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
    Вернуться в меню «Компоненты».. .

    Самостоятельные ASIC | Analog Devices

    ВОПРОС:

    Что делать, если я не могу найти аналоговую ИС, которая выполняет требуемую функцию?

    Ответ:

    Каждые пару лет отзывы, которые я получаю, убеждают меня в том, что мне пора напомнить инженерам-аналоговым инженерам, что они должны вести себя как инженеры и проектировать схемы, а не просто собирать системы из готовых блоков.

    Итак, что вам делать? Создайте свою собственную интегральную схему для конкретного приложения (ASIC)! Мы все склонны думать об интегральных схемах (бит IC в ASIC) как об отдельных кремниевых микросхемах, но эта идея возникла на десятилетия раньше монолитных ИС. В Руководстве по применению операционных усилителей показана ранняя интегральная схема: операционный усилитель Philbrick K2-W, съемный модуль, содержащий две вакуумные лампы, который появился на коммерческом рынке в 1952 году. С изобретением транзистора функции модульных схем стали довольно распространенными — их обычно не называли «интегральными схемами», но они были именно такими.Такие «интегральные схемы» не обязательно покупались в виде готовых модулей; вместо этого они могут быть хорошо известными схемными функциями — часто названными в честь их создателей — которые были включены в проект. Некоторые примеры включают генератор Колпитца, триггер Эклса-Джордана и усилитель Доэрти.

    Итак, когда я говорю «создайте свой собственный ASIC», я не предлагаю вам начать разработку собственного монолитного чипа. Если вам нужно их много, это может иметь смысл, но системы, требующие менее 10 000 штук, редко получают выгоду от такого подхода.Программируемые аналоговые массивы (FPAA) иногда полезны для подсистем, в которых используется большое количество операционных усилителей, но редко оказываются экономически эффективными для небольших систем, включающих другие функции.

    Я также не предлагаю вам делать подсистему в виде аккуратного модуля, хотя вы можете, если хотите. Я недавно приобрел 3D-принтер и обнаружил, что многие гаджеты, которые я делаю, теперь гораздо более аккуратно упакованы в коробки, чем когда мне приходилось делать коробки вручную из белой жести, печатной платы, дерева или листового пластика.

    Я предлагаю, однако, то, что если вам нужна четко определенная подсистема и вы не можете найти готовый ASIC, вам не следует отчаиваться или пытаться спроектировать его как неотъемлемую часть вашей общей системы. Вместо этого вам следует подумать о проектировании его как отдельно определенной подсистемы. Вероятно, это упрощает дизайн; это, безусловно, упрощает тестирование и оценку и является достойным выражением Философии Создателя, Билля о правах Создателя и Манифеста Ремесленника.

    Современные аналоговые микросхемы проще в использовании, чем когда-либо прежде, позволяя сборка строительных блоков, таких как операционные усилители, источники опорного напряжения, умножители, преобразователи и аналоговые переключатели для выполнения сложных функций.Недавно я разработал радиоприемник с одной боковой полосой (SSB). Система автоматической регулировки усиления (AGC) приемника должна отслеживать сигналы, изменяющиеся со скоростью до 20 дБ / сек. Во время пауз речи нет сигнала, поэтому AGC не должен изменяться в это время. Однако после паузы в секунду система должна быстро вернуться к полному усилению. Эта система AGC была доступна в виде монолитной ASIC в период с 1967 по 1993 год, но с тех пор ее не выпускали — в моем заменителе использовались преобразователь среднеквадратичного значения в постоянный и несколько операционных усилителей.