Название: Системное проектирование сверхбольших интегральных схем (2 книги) Автор: Мурога С. Издательство: Мир Год: 1985 Страниц: 288, 290 Формат: DjVu, PDF Размер: 59,0 МБ Язык: Русский
В монографии американского автора освещен комплекс проблем, связанных с разработкой больших и сверхбольших интегральных схем (БИС/СБИС) и построением аппаратуры на их основе. На русском языке выходит в двух книгах. В книге 1 дается анализ особенностей изготовления схем, анализируется экономический аспект применения БИС/СБИС. Рассматриваются с приведением многочисленных примеров процессы логического, схемотехнического и топологического проектирования. Сравниваются характеристики интегральных схем различного типа. В книге 2 рассматривается применение интегральных схем запоминающих устройств и программируемых логических матриц для хранения и обработки информации. Прослеживаются основные направления автоматизации проектирования БИС/СБИС. Выполнено сравнение различных подходов к проектированию вычислительных средств, предназначенных для решения заданных классов задач. Для специалистов в области электроники и вычислительной техники, а также для студентов соответствующих специальностей вузов.
Оглавление: ------------- Оглавление 1 киниги ---------------- Предисловие редактора перевода 5 Предисловие 7 Глава 1. Введение Н 1.1. Значение совершенствования технологии производства интегральных схем П 1.2. Способы реализации компонентов схем 19 Диоды 20 Транзисторы , 20 Дискретные компоненты 23 Интегральные схемы 23 Сборка и герметизация 27 Степень интеграции 30 1.3. Преимущества ИС перед дискретными компонентами ... 31 Глава 2. Производство и анализ стоимости И С 37 2.1. Производство модулей ИС 37 2.2. Выход исходных ИС 50 2.3. Стоимостной анализ 56 Начальные вложения . 59 Стоимость изготовления ИС 61 2.4. Производство ИС 67 Схемы защиты 67 Прямая пошаговая проекция 69 Уменьшение ширины линий и увеличение предельной частоты переключений транзисторов при сверхультрафиолетовой, электронной и рентгеновской литографии 69 Автоматизация производства ИС 71 2.5. Выбор типа ИС и методы логического проектирования . . 73 Упражнения 76 Глава 3. Логическое проектирование и разработка масок биполярных логических интегральных схем 78 3.1. Биполярные транзисторы 78 Носители тока 78 Инвертор ' 80 Ограничения быстродействия биполярных транзисторов . . 81 3.2. Транзисторно-транзисторная логика 84 Построение ТТЛ-схем с повышенной выходной мощностью . 94 Варианты ТТЛ-схем 98 Быстродействующие ТТЛ-вентили 101 Изопланарный процесс 102 Произведение быстродействие — мощность 105 3.3. Проектирование топологии схем на биполярных транзисторах 107 Правила разработки топологии ИС 108 Размеры топологической схемы 112 Проектирование электрических схем 115 Упражнения 116- 3.4. Эмиттерно-связанная логика 118 Логическое проектирование ЭСЛ-схем на схемном уровне . . 125 Трудности использования ЭСЛ-схем 132 Проблема теплового рассеяния 132 ЭСЛ с улучшенной изоляцией 134 Упражнения 137 3.5. Другие типы биполярных логических схем 139 Транзисторно-резисторная логика с транзисторами Шоттки (ШТРЛ) 140 Эмиттерная функциональная логика ,140 Интегральная инжекционная логика 141 Другие особенности схем И2Л 148 Другие типы логических ИС 152 Упражнения 153 3.6. Выводы 15& Глава 4. Логическое проектирование и разработка масок МОП-схем 157 4.1. МОП-транзистор 157 Носители тока 157 Сравнение р- и п-МОП-транзисторов 158 Схемы инверторов 159* МОП-ячейка с ?>-нагрузкой 163 Ограниченность быстродействия МОП-транзисторов. . . . 165 Структура с самосовмещенным затвором 166 Уменьшение размеров МОП-транзисторов 169 4.2. Проектирование логических схем на МОП-структурах . . . 171 Логическое проектирование МОП-схем в предположении, что каждая МОП-ячейка реализует функцию отрицания . . . 17S Минимизация площади кристалла 177 4.3. Проблемы, возникающие при проектировании электрических 183 схем Размер МОП-ячейки 183 Быстродействие МОП-схем 188- Пересечение соединений 191 Распространение выделяемого тепла 191 4.4. Логическое проектирование МОП-схем при совместном использовании вентилей ИЛИ-НЕ и И-НЕ 192 4.5. Примеры общеупотребительных и нестандартных МОП-схем 195 Упражнения 197 4.6. Проектирование топологии статических МОП-схем .... 200 Правила разработки топологии 200 Общие принципы проектирования топологических схем . . 202 4.7. Последовательность разработки ИС 210 1. Проектирование архитектуры системы 210 2. Проектирование логических схем 211 3. Проектирование электрической и топологической схемы . 212 4. Изготовление опытного образца пластины 216 5. Определение характеристик ИС 216 Упражнения 219 4.8. Динамические МОП-схемы 220 Двухфазные динамические МОП-схемы .......! 221 Четырехфазные динамические МОП-схемы 228 Другие многофазные динамические МОП-схемы .... 230 Свойства динамических МОП-схем 231 Другие вопросы, относящиеся к проектированию динамических схем 231 Упражнения 234 4.9. Комплементарные МОП-структуры 234 Логическое проектирование КМОП-схем . . . . . . 241 Изготовление КМОП-структур 242 Топология КМОП-схем 242 Совершенствование КМОП-структур 245 Изопланарные КМОП-структуры 247 Дальнейшее совершенствование КМОП-структур .... 251 КМОП-структуры на сапфировой подложке 251 Разновидности КМОП-структур 254 4.10. Другие методы изготовления МОП-структур 261 МОП-структуры с двойной диффузией .0 261 V-МОП-транзистор ............ 262 Упражнения 265 4.11. Выводы 266 Глава 5. Сравнение типов И С и основные направления совершенствования технологии их производства 268 5.1. Сравнение типов ИС . . 268 Быстродействие 268 Логические возможности , , 269 Произведение временной задержки на мощность . . . . 270 Сборка ИС 271 5.2. Совместимость 274 5.3. Выпуск серий ИС 275 5.4. Основные направления совершенствования технологии . . 278 Развитие технологических методов 279 Миниатюризация устройств 280 Полевой транзистор с GaAs-подложкой 281 Теоретические пределы миниатюризации 283 Переход Джозефсона 283 Другие возможности 285 Упражнения 285
------------ Оглавление 2 книги ----------------- Глава 6. Запоминающие устройства . • 5 6.1. Характеристики полупроводниковых запоминающих устройств 5 6.2. Запоминающие устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ) 7 6.3. Использование ЗУПВ вместо логических схем ...... 17 6.4. ПЗУ с масочным программированием 19 6.5. Программируемые постоянные- запоминающие устройства (ППЗУ) 25 6.6. Стираемые ПЗУ 27 6.7* Сравнение полупроводниковых запоминающих устройств . , 29 6.8. Другие виды ЗУ 33 6.9.. Сравнение запоминающих устройств различных типов ... 35 Упражнения .37 Глава 7. Применение ПЗУ в логическом проектировании и в реализации алгоритмов решения задач . 39 7.1. Предпосылки использования ПЗУ в логическом проектировании 40 7.2. Генерация сигналов и символов . 44 7.3. Комбинационные схемы 47 7.4. Последовательностные схемы .,.,., 56 7.5. Преобразование кодов 58 Упражнения 73 7.6. ПЗУ в арифметических устройствах 74 7.7. Программируемые логические матрицы и их разновидности 84 7.8. Частично программируемые логические матрицы ... 102 7.9. Многоступенчатые логические матрицы . .... 104 7.10. Использование ЗУ в ЭВМ 108 7.11. Краткие выводы НО Упражнения 113 Глава 8. Автоматизированное проектирование с помощью ЭВМ , , 115 8.1. Разработка технических условий, функциональное и логическое проектирование . . . 116 8.2. Логическое моделирование 117 8.3. Разбиение системы на части и проектирование ИС ; , . 118 8.4. Анализ и моделирование электрических схем 118 8.5. Проектирование топологии 120 8.6. Верификация и контроль результатов проектирования . . . 124 8.7. Проблемы программ автоматизированного проектирования 125 8.8. Базы данных систем автоматизированного проектирования и автоматизация производства 127 8.9. Литература по вопросам автоматизации проектирования . 128 Упражнения . . . ..128 Глава 9. Методы полного и частичного проектирования на заказ . , 129 9.1. Цели проектирования 130 9.2. Проектирование с использованием дискретных компонентов и серийно выпускаемых ИС 135 9.3. Метод полного проектирования на заказ ...... 136 9.4. Методы частичного проектирования на заказ 141 9.5. Сравнение различных методов проектирования 176 9.6. МикроЭВМ .185 9.7. Сравнительный анализ методов проектирования 206 Упражнения 211 Глава 10. Состояние и перспективы системного проектирования СБИС 214 10.1. Проблемы системного проектирования 214 10.2. Соотношение между аппаратным и программным обеспечением 218 10.3. Проблемы дальнейшего • развития технологии БИС/СБИС 226 Приложение. Теоретическое обоснование процедуры 4.2.1 проектирования схем, содержащих минимальное число инвертирующих вентилей 235 Литература . „ . . . 239 Предметный указатель 284
Скачать: Системное проектирование сверхбольших интегральных схем (2 книги)
