TEMA 2 METODOLOGAS DE DISEO Circuitos vlsi 4
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TEMA 2. METODOLOGÍAS DE DISEÑO Circuitos vlsi (4º curso) circuitos vlsi Dr. José Fco. López Desp. 307, Pab. A lopez@iuma. ulpgc. es
Índice Introducción Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño • Diseño personalizado • Diseño semipersonalizado
Introducción Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. Intel 4004 2250 ttores Intel Pentium IV 42 millones de ttores
Introducción Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. A menudo se sugiere que los avances de la tecnología van a un ritmo más rápido que la comunidad de diseñadores puede absorber.
Introducción Circuitos vlsi (4º curso) Complejidad del diseño Vs productividad del diseño Fuente: Sematech 1997
Introducción Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. A menudo se sugiere que los avances de la tecnología van a un ritmo más rápido que la comunidad de diseñadores puede absorber. Aproximadamente una vez por década podemos asistir a la introducción de una nueva metodología de diseño que provoca un salto en la productividad del diseño, ayudando temporalmente a reducir la separación: diseño personalizado, PLA, células estándar, macroceldas, compiladores de módulo, matrices de puertas, hardware reconfigurable…
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño Intel 4004 2250 ttores PERSONALIZADO Intel Pentium IV 42 millones de ttores SEMIPERSONALIZADO
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Basado en matrices Cuando las prestaciones o la densidad del diseño tienen una importancia crucial, la única opción factible parece ser la de realizar a. Matrices mano lade topología físico del macroceldas FPGAs puertas y diseño circuito. Este enfoque era la única opción existente en las primeros días de la microelectrónica digital.
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Cuanto más corto sea el tiempo de diseño, mayor es el coste que hay que pagar en densidad de integración o prestaciones Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Cuanto más corto sea el tiempo de diseño, mayor es el coste que hay que pagar en densidad de integración o prestaciones Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Metodologías de diseño Celda lógica Circuitos vlsi (4º curso) Celda de paso Canal de interconexión Módulo funcional (RAM, sumador, multiplicador…)
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño 256 32 SRAM
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño Multiplicador 8 8
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Metodologías de diseño Circuitos vlsi (4º curso) Celda primitiva de matriz de puertas Celda programada implementando una NOR de 4 entradas Ejemplo de matriz de puertas
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño Matriz de puertas
Metodologías de diseño Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Metodologías de diseño Circuitos vlsi (4º curso) antifuse polysilicon ONO dielectric n+ antifuse diffusion 2 l FPGA de una única escritura o basada en elementos fusibles FPGA no volátil FPGA volátil o basada en RAM
Circuitos vlsi (4º curso) Metodologías de diseño
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. Intel 4004 2250 ttores Intel Pentium IV 42 millones de ttores
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. A menudo se sugiere que los avances de la tecnología van a un ritmo más rápido que la comunidad de diseñadores puede absorber.
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Complejidad del diseño Vs productividad del diseño Fuente: Sematech 1997
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Diseñar un circuito con varios millones de transistores y garantizar que funcione correctamente cuando se disponga de silicio es una tarea enormemente complicada que resulta prácticamente imposible sin la ayuda de herramientas informáticas y metodologías de diseño bien definidas. A menudo se sugiere que los avances de la tecnología van a un ritmo más rápido que la comunidad de diseñadores puede absorber. Aproximadamente una vez por década podemos asistir a la introducción de una nueva metodología de diseño que provoca un salto en la productividad del diseño, ayudando temporalmente a reducir la separación: diseño personalizado, PLA, células estándar, macroceldas, compiladores de módulo, matrices de puertas, hardware reconfigurable…
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales Intel 4004 2250 ttores PERSONALIZADO Intel Pentium IV 42 millones de ttores SEMIPERSONALIZADO
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Basado en matrices Cuando las prestaciones o la densidad del diseño tienen una importancia crucial, la única opción factible parece ser la de realizar a. Matrices mano lade topología físico del macroceldas FPGAs puertas y diseño circuito. Este enfoque era la única opción existente en las primeros días de la microelectrónica digital.
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Cuanto más corto sea el tiempo de diseño, mayor es el coste que hay que pagar en densidad de integración o prestaciones Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Cuanto más corto sea el tiempo de diseño, mayor es el coste que hay que pagar en densidad de integración o prestaciones Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Estrategias de implementación para circuitos digitales Celda lógica Circuitos vlsi (4º curso) Celda de paso Canal de interconexión Módulo funcional (RAM, sumador, multiplicador…)
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales 256 32 SRAM
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales Multiplicador 8 8
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Celda primitiva de matriz de puertas Celda programada implementando una NOR de 4 entradas Ejemplo de matriz de puertas
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales Matriz de puertas
Estrategias de implementación para circuitos digitales Métodos e implementación de circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) Personalizado Semipersonalizado Basado en Celdas estándar Macroceldas Basado en matrices Matrices de puertas FPGAs
Estrategias de implementación para circuitos digitales Circuitos vlsi (4º curso) antifuse polysilicon ONO dielectric n+ antifuse diffusion 2 l FPGA de una única escritura o basada en elementos fusibles FPGA no volátil FPGA volátil o basada en RAM
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales
Circuitos vlsi (4º curso) Estrategias de implementación para circuitos digitales