Un Sistema Electrónico Sistemas Electrónicos Diseño de Sistemas ...

DMII Alternativas/Estilos/Etapas – A. Diéguez
DMII Alternativas/Estilos/Etapas – A. Diéguez
DMII
Un Sistema Electrónico
Diseño de Sistemas VLSI: ASICs
Ventajas de un ASIC:
Permiten implementar circuitos de gran complejidad
Reducción del número de componentes
Disminución del consumo
Mayor velocidad de trabajo
Mayor fiabilidad
Menor disipación térmica
Reducción del tiempo de desarrollo
Menor coste
Dificultad para ingeniería inversa
Especificaciones iniciales:
Es un proceso en el que intervienen 3 partes
El cliente
El centro de diseño / diseñador
El fabricante (foundry)
Características AC (frec. Max.)
Alimentación (Vss, Vdd)
Tipo de encapsulado (DIP, PGA, LCC, QFP)
Número máximo de puertas
Número de pines I/O
Prestaciones, medidas, tecnología, estilo de diseño
Coste
Fabricante:
Capacidad de producción
Tiempo de fabricación
Coste de desarrollo
Características AC
Características DC
Encapsulado
Soporte técnico
Calidad (Yield)
Incremento de la complejidad: 40 % por año
Incremento de la productividad en el diseño: 15 % por año
Integración de un PCB en un solo die
Digiyal audio broadcasting
chip (4.000.000 transistores)
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DIP - Dual-in-line package
PQFP - Plastic Quad Flat Pack
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Sistemas Electrónicos
Encapsulado
PLCC - Plastic Leaded Chip Carrier
µP Pentium IV 42 millones de transistores
Plastic Ball Grid Array
Plastic Pin Grid Array

Cada vez el diseño de hardware se aproxima más al diseño de software
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Diseño de Sistemas VLSI
Por el método antiguo: manual
Diseñadores de layout expertos
Diseño completo del CI a mano
Bueno para CIs pequeños…pero imposible para millones de
transistores
El nuevo método: usando herramientas de CAD de alto nivel
Las herramientas hacen el trabajo sucio
Altos niveles de abstracción
Librerias con cores reusables, módulos y celdas
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[Adapted from http://infopad.eecs.berkeley.edu/~icdesign/. Copyright 1996 UCB]
Estrategias de diseño de ASICs
Viabilidad económica afectada fuertemente por el tiempo de diseño
Tiempo de diseño afectado por la eficiencia
El diseño es una continua lucha para conseguir las especificaciones
de prestaciones con resultados adecuados en el resto de parámetros.
– Prestaciones – funcionalidad, velocidad, consumo
– Size of Die – coste de fabricación
– Time to Design – coste de ingenieros y temporización
– Facilidad de Generación del Test & Testabilidad – coste de ingenieros,
coste de fabricación, temporización
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ASICs: Principios
Valor añadido en un ASIC para oportunidades de gran producción
en masa; componentes standard para aplicaciones con una rápida
salida al mercado
Economia del Diseño
Prototipado Rápido, Bajo Volumen
Diseño a Medida, Elevado Volumen
CAD Necesario para Conseguir las Estrategias de Diseño
Diseño a nivel de Sistema: Concepto a VHDL/C
VHDL/C a silicon (Monterey, Magma, Synopsys, Cadence,
Avant!)
Estrategias de Diseño: Jerarquía, Regularidad, Modularidad,
Localidad
Alternativas de implementación: Tecnologías
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