Was ist Top-Down-Entwurf und Bottom-Up-Entwurf und wann nimmt ...
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CPLD: Besteht aus Blöcken, die ein PLA, Ein- Ausgabeblöcke sowie eine programmierbare<br />
Rückkopplung enthalten<br />
FPGA: ähnlich wie CPLD, jedoch um einiges komplexer<br />
Gate-Arrays sind vorgefertigte Logikschaltungen, dh. die verbauten Logikelemente <strong>und</strong> Einheiten sind<br />
vorgegeben, im letzten Herstellungsschritt kann der K<strong>und</strong>e bestimmen, wie diese verb<strong>und</strong>en werden.<br />
Bei den Custom-ICs unterscheidet man<br />
<br />
<br />
Standard-Cell-ICs<br />
Full-Custom-ICs<br />
Standard-Cell-ICs bestehen aus in Bibliothek vorentworfene Funktionseinheiten, also vorgefertigte<br />
analoge <strong>und</strong> digitale Zellen. Full-Custom-ICs werden bis auf die Trans<strong>ist</strong>orebene hinunter komplett<br />
neu entwickelt.<br />
Gegenüberstellung Custom IC <strong>und</strong> diskreter Aufbau<br />
Custom-IC<br />
Diskreter Aufbau<br />
Entwicklungskosten Hoch Sehr gering<br />
Stückpreis Niedrig Hoch<br />
Optimale Stückzahl Hoch Niedrig<br />
Flächenbedarf Niedrig Hoch<br />
Geschwindigkeit Hoch niedrig<br />
<strong>Was</strong> sind die Vorteile von ASICs?<br />
ASICs sind perfekt auf den jeweiligen Anwendungszweck zugeschnitten. Daher erreichen sie eine<br />
höhere Geschwindigkeit <strong>und</strong> eine höhere Effizienz als eine funktionsgleiche Lösung mit,<br />
beispielsweise einem Mikrocontroller. Durch ihre Exklusivität können auch Nachbauten verhindert<br />
werden.<br />
Welche Technologien werden bei der Programmierung von ASICs eingesetzt?<br />
Fuse-Technologie<br />
Zuleitungen aus Dioden oder Trans<strong>ist</strong>oren werden als Verbindungspunkte verwendet, welche durch<br />
eine definierte Überspannung zum „durchbrennen“ gebracht werden können. Der Prozess <strong>ist</strong><br />
dadurch nicht reversibel, das Bauteil also nur einmal beschreibbar. Der Vorteil <strong>ist</strong>, dass die<br />
Programmierung sehr lange hält <strong>und</strong> so die Zuverlässigkeit als sehr hoch einzustufen <strong>ist</strong>. Nachteilig <strong>ist</strong><br />
der relativ hohe Platzverbrauch.<br />
Antifuse-Technologie<br />
Zwei Leiterbahnen überkreuzen sich <strong>und</strong> werden durch eine sehr dünne Isolationsschicht<br />
voneinander getrennt. Mehrere solcher Kreuzungen werden in einer Matrix angeordnet. Über<br />
Trans<strong>ist</strong>oren kann dann beim Programmieren gezielt eine Kreuzung angesprochen werden, welche<br />
durchbrennt <strong>und</strong> so leitend wird. Vorteil gegenüber der Fuse-Technologie <strong>ist</strong> die höhere<br />
Speicherdichte.
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