应用专用集成电路（ASIC）简介

在我们日常生活中，我们遇到了各种类型的电子小工具。一种在电子产品生产中提出革命的技术之一是“bob足球体育app集成电路“。通过增加密度，这项技术降低了电子产品的大小逻辑门每芯片。今天我们有不同类型和IC的配置。当我们观察到围绕我们发现某些IC只能用于一个特定应用程序，而某些IC可以重新编程并用于各种应用程序。这些类型的IC被命名为ASIC。但它们如何不同？如何重新编程它们？为什么一些IC不能重新编程？跳上找到这些问题的答案。

什么是ASIC（专用集成电路）？

ASIC全文是应用特定集成电路。这些电路是特定的.i.e。针对特定应用程序定制的IC。这些通常根据特定应用的要求，从根级设计。一些基本特定于应用的集成电路示例是玩具中使用的芯片，用于接口存储器和微处理器等的芯片等......这些芯片只能用于设计这些芯片。据推测，这些类型的集成电路仅适用于具有大型生产经营的产品。由于ASICS由根级设计，因此它们具有高成本，并且仅供大容量制作。

由于电路的大量功能单元，ASIC的主要优点是降低芯片尺寸，因为电路的大量功能单元在单个芯片上构造。现代AsiC通常包括32位微处理器，内存块，网络电路等......这种类型的Asics被称为系统芯片。随着制造技术的发展和设计方法的增加，具有不同定制水平的asics。

ASIC的类型

基于芯片在芯片上允许执行程序员的自定义量进行分类。

完全习俗

在这种类型的设计中，所有逻辑单元都针对特定应用程序定制.i.e。设计师必须特别为电路制作逻辑单元。用于互连的所有掩模层都定制。因此，程序员无法改变芯片的互连，而编程他必须知道电路布局。

完整定制ASIC的最佳示例之一是微处理器。这种类型的自定义允许设计人员在单个IC上建立各种模拟电路，优化的存储器单元或机械结构。这款ASIC昂贵且非常耗时地制造和设计。时间被设计为设计这些IC左右。

这些通常用于高级应用程序。最大的性能，最小的面积和最高程度的灵活性是全定制设计的主要特点。最后，在设计中风险很高，因为使用的逻辑单元、电阻等电路元件没有预先测试。

半习惯

在这种类型的设计逻辑单元中，从标准库中获取.i.e。它们不会以完整的自定义设计手工制作。一些掩模是定制的，而一些掩模是从预测的库中获取的。基于从库中获取的逻辑单元的类型和允许的自定义量互连这些ASIC被分成两种类型的基于单元的基于型号和基于栅极阵列的ASIC。

1).标准单元ASIC

要知道这些IC，请先让我们了解标准的单元库代表什么。一些逻辑单元格如和门，或门，多路复用器，人字拖由使用不同配置的设计者预测，标准化和存储在库的形式中。此集合称为标准单元库。

在基于标准的单元的基础上，使用来自这些标准库的ASIC逻辑单元。在ASIC芯片上，标准电池区域或柔性块由以行形式排列的标准单元组成。除了这些灵活的块外，芯片等块电池如片上使用如微控制器或偶数微处理器。这些巨型单元格也称为Mega函数，系统级宏，固定块，功能标准块。

上图表示具有单个标准小区和四个固定块的标准单元ASIC。掩模图层是定制的。这里的设计师可以在模具上的任何位置放置标准单元格。这些也称为C-BIC。

2）。基于门阵列的ASIC

这种类型的半自定义ASIC已经预定义晶体管在硅片上。设计者不能改变出现在模具上的晶体管的位置。基阵是栅极阵列的预定图形，基单元是基阵的最小重复单元。

设计者只有责任使用模具的前几个金属层更换晶体管之间的互连。设计者从门阵列库中选择。这些通常被称为屏蔽门阵列。基于门阵列的ASIC是三种类型。它们是通道的栅极阵列，通道较少的栅极阵列和结构化栅极阵列。

a）.Channeled门阵列

在这种类型的栅极阵列中，布线空间留在晶体管行之间。它们类似于CBIC，因为空间留在块之间的互连，但是在通道的栅极阵列单元中，在CBIC中，在CBIC中可以调整该空间。

这个门阵列的一些主要特点是-这个门阵列在行之间使用预定义的空间进行互连。生产时间是两天到两周。

b）。通道较少的门数组

在通道的栅极阵列中看到的小区行之间没有空闲空间留下。这里，路由从栅极阵列单元上方完成，因为我们可以在金属1和晶体管之间定制连接。对于路由，我们将晶体管留在路由未使用的路径中。制造业交货时间约为两周。

C）。结构化门阵列

这种类型的门阵列具有嵌入式块以及如上所述的栅极阵列行。结构栅极阵列具有较高的CBIC面积效率。像蒙版门阵列这些具有较低的成本和速度更快。这里，嵌入式功能的固定大小在结构化栅极阵列上造成限制。例如，该门阵列包含一个用于32k位控制器的区域，但如果在应用程序中，我们只需要一个16k位控制器的区域，剩余区域被浪费。栅栏阵列具有两天的周转时间为两天至两周所有这些都有定制的互连。

可编程ASIC

有两种类型的可编程ASIC。他们是pld和fpga

PLD（可编程逻辑设备）

这些是易于使用的标准单元。我们可以编程PLD来定制应用程序的一部分，因此它们被视为ASIC。我们可以使用不同的方法和软件来编程PLD。这些包含常规逻辑单元矩阵通常是可编程阵列逻辑以及触发器或锁存器。这里互连作为单个大块存在。
舞会是这个IC的常见例子。EPROM使用MOS晶体管作为互连，因此通过施加高电压我们可以编程它。PLD没有自定义逻辑单元格或互连。这些有一个快速的设计转变。

FPGA（现场可编程门阵列）

其中PLD具有可编程数组逻辑作为逻辑单元格FPGA.有栅极阵列的布置。PLD比FPGA更小而更少于FPGA。由于其灵活性和特点，FPGA正在更换TTL在微电子系统中。设计周转仅几个小时。

核心由可编程的基本逻辑单元组成，可以执行两者组合和顺序逻辑。我们可以使用一些方法编程逻辑单元并互连。基本逻辑单元被编程互连矩阵包围，并且核心被可编程I / O单元包围。

FPGA通常包括可配置的逻辑块，可配置的I / O块，可编程互连，时钟电路，ALU，内存，解码器。

我们已经看到了不同类型的ASIC。现在让我们了解所有这些自定义和互连在制造过程中。

应用特定集成电路（ASIC）设计流程

设计ASIC在一步一步中进行。这个步骤的顺序被称为AsiC设计流动。设计流程的步骤在下面的流程图中给出。

设计条目：在此步骤中，设计的微架构使用VHDL，Verilog和System Verilog等硬件描述语言来实现。
逻辑合成：在此步骤中，使用HDL制备要使用的逻辑单元的网表，互连类型和应用所需的所有其他部件。
系统分区：在此步骤中，我们将大量尺寸的芯片分成ASIC大小的碎片。
预先布局模拟：在此步骤中，完成模拟测试以检查设计是否包含任何错误。
地板规划:在此步骤的网表块布置在芯片上。
放置：在该块内的该步骤中，确定块内的电池位置。
路由：在此步骤中，在块和单元格之间绘制连接。提取：在该步骤中，我们确定相互电阻值和互连的电容值等电性能。
布线后仿真:在提交制造模型之前，完成了该模拟，以检查系统是否与互连的负载正常运行。

ASIC的例子

知道AsiC的不同特征现在让我们看到一些ASIC的例子。
基于标准的单元基ASIC：LSI Logic公司的LCB 300k, 500k, ABB Hafo公司的SIG1, 2, 3系列，GCS Plessey的GCS90K。
门阵列产品：来自哈里斯半导体的Aua20k，来自国家半导体的SCX6BXX，来自德州仪器的TGC / TEC系列。
PLD产品：PAL家族的先进微型设备，来自飞利浦半导体的GAL系列，XC7300和Xilinx的EPLD。
FPGA产品：XC2000，XC3000，XC4000，XC5000系列来自Xilinx，Pasic1的QuickLogic，MAX5000来自Altera。

ASIC的应用

ASIC的唯一性彻底改变了电子产品的制造方式。bob足球体育app这些减少了模具尺寸，同时增加了密度逻辑门每芯片。ASIC通常优于高级应用程序。ASIC芯片用作卫星，ROM制造的IP核心，微控制器以及医学和研究部门的各种类型的应用。ASIC的趋势应用之一是比特币矿工。

比特币矿工

CryptoCurrency的挖掘需要更大的功率和高速硬件。通用CPU不能高速提供如此更高的计算能力。ASIC比特币矿工是芯片内置于专门设计的主板和电源，构造成单个单元。它是一种无意识设计的硬件，用于比特币采矿的芯片等级。这些单位可以执行仅单个加密电机的算法。对于不同类型的加密货币，我们需要另一个矿工。

ASIC的优缺点

这ASIC的优点包括以下这些。

• • asic的小尺寸使其成为复杂的较大系统的高选择。

• • 作为在单个芯片上构建的大量电路，这会导致高速应用。

• • ASIC具有低功耗。

• • 因为它们是芯片上的系统，电路并排存在。因此，需要非常最小的路由来连接各种电路。
  • ASIC没有时间问题和后期制作配置。

这ASIC的缺点包括以下这些。

• • 由于这些是定制的芯片，它们为编程提供了低灵活性。

• • 由于这些芯片必须从根级设计，因此它们的高成本是每单位的高成本。
  • ASIC有更大的市场边际时间。

ASIC VS FPGA

ASIC和FPGA之间的差异包括以下内容。

ASIC.	FPGA.
不编程	重新编程
优选高容量制作	适合小批量生产
这些是特定于应用的	用作系统的原型
节能需要更少的力量	较少的节能需要更多的力量
这些是无法从时刻升级的永久电路。	非常适合电路必须升级时间的应用，例如手机芯片，基站等

因此，这是关于概述的应用特定集成电路。ASIC的发明引起了所用电子产品的方式巨大变化。bob足球体育app我们在我们的日常生活中以各种应用的形式使用ASIC。你遇到了哪种AsiC的应用？您合作的ASIC类型是什么？