Pelbagai

Apa itu ASIC: ciruit bersepadu khusus aplikasi

Apa itu ASIC: ciruit bersepadu khusus aplikasi

Litar Bersepadu Khusus Aplikasi atau ASIC adalah, seperti namanya, litar bersepadu bukan standard yang telah dirancang untuk penggunaan atau aplikasi tertentu. Secara amnya, reka bentuk ASIC akan dilakukan untuk produk yang mempunyai jangka masa pengeluaran yang besar, dan ASIC mungkin mengandungi sebahagian besar elektronik yang diperlukan pada litar bersepadu tunggal. Seperti yang dapat dibayangkan, kos reka bentuk ASIC tinggi, dan oleh itu mereka cenderung untuk produk bervolume tinggi.

Walaupun kos reka bentuk ASIC, ASIC dapat menjimatkan kos untuk banyak aplikasi di mana jumlahnya tinggi. Adalah mungkin untuk menyesuaikan reka bentuk ASIC untuk memenuhi keperluan yang tepat untuk produk dan menggunakan ASIC dapat berarti bahawa banyak reka bentuk keseluruhan dapat terkandung dalam satu litar bersepadu dan jumlah komponen tambahan dapat dikurangkan dengan ketara. Akibatnya mereka digunakan secara meluas dalam produk bervolume tinggi seperti telefon bimbit atau aplikasi serupa lainnya, selalunya untuk produk pengguna yang jumlahnya lebih tinggi, atau untuk produk perniagaan yang banyak digunakan.

Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC) pertama secara tradisional hanya menangani fungsi logik. Kini reka bentuk ASIC isyarat campuran dapat menggabungkan fungsi analog (termasuk RF) dan logik. ASIC isyarat campuran ini sangat berguna kerana dapat membuat sistem lengkap pada cip, SoC. Di sini sistem atau produk lengkap disatukan ke dalam cip dan hampir tidak ada komponen lain yang diperlukan. Ini menjadikan reka bentuk ASIC isyarat campuran menjadi cadangan yang sangat menarik untuk banyak aplikasi.

Permulaan ASIC

Permulaan ASIC dapat ditelusuri sejak awal 1980-an. Sekitar waktu ini, IC mula memberi kesan besar kepada industri elektronik. Mengingat kelebihan yang diberikan oleh IC, dan jumlah terbatas yang tersedia, beberapa usaha dibuat untuk membuat cip logik yang dapat dengan mudah difokuskan pada aplikasi tertentu. Satu inisiatif awal yang dilakukan oleh Ferranti, sebuah syarikat yang berpangkalan di UK, menggunakan apa yang disebut sebagai array logik tanpa komited (ULA). Skema ini memberikan penyesuaian dengan mengubah topeng interkoneksi logam.

ULA pertama hanya mengandungi beberapa ribu gerbang, tetapi versi yang lebih baru mempunyai tahap fleksibiliti yang lebih besar dan menggunakan die base yang berbeza yang disesuaikan oleh lapisan logam dan polysilicon. Dalam beberapa kes, elemen RAM dimasukkan ke dalam ULA asas.

Dari perkembangan awal ini, sejumlah jenis ASIC telah dikembangkan. Kini banyak ASIC sangat rumit, dan ada juga ASIC isyarat campuran yang menggabungkan litar analog dan digital.

Asas ASIC

Pembangunan dan pembuatan reka bentuk ASIC termasuk susun atur ASIC adalah proses yang sangat mahal. Untuk mengurangkan kos, ada berbagai tahap penyesuaian yang dapat digunakan. Ini membolehkan kos dikurangkan untuk reka bentuk di mana tahap penyesuaian ASIC yang besar tidak diperlukan. Pada dasarnya terdapat tiga tahap ASIC yang boleh digunakan:

  • Array Gerbang ASIC jenis ini adalah yang paling kurang disesuaikan. Di sini lapisan silikon adalah standard tetapi lapisan logam memungkinkan penyambungan antara kawasan yang berlainan pada cip dapat disesuaikan. Jenis ASIC ini sangat sesuai di mana sebilangan besar fungsi standard diperlukan yang dapat dihubungkan dengan cara tertentu untuk memenuhi keperluan yang diberikan.
  • Sel standard Untuk jenis ASIC ini, topeng adalah reka bentuk tersuai, tetapi silikon terdiri dari komponen perpustakaan. Ini memberikan tahap fleksibiliti yang tinggi, dengan syarat fungsi standard dapat memenuhi syarat.
  • Reka bentuk khas penuh ASIC jenis ini adalah yang paling fleksibel kerana melibatkan reka bentuk ASIC hingga ke tahap transistor. Susun atur ASIC dapat disesuaikan dengan keperluan litar yang tepat. Walaupun memberikan tahap fleksibiliti tertinggi, kosnya jauh lebih tinggi dan memerlukan masa lebih lama untuk dikembangkan. Risikonya juga lebih tinggi kerana keseluruhan reka bentuknya belum diuji dan tidak dibina dari elemen perpustakaan yang telah digunakan sebelumnya.

Reka bentuk ASIC menawarkan penyelesaian yang sangat menarik untuk banyak aplikasi dengan volume tinggi. Mereka membolehkan sejumlah besar litar dimasukkan ke dalam satu cip. Sekiranya litar dipasang menggunakan cip proprietari, komponen tambahan, dan dengan itu kawasan papan diperlukan. Kos pembuatan akan lebih tinggi. Dengan jumlah yang mencukupi, cip tersuai, dalam bentuk ASIC menawarkan cadangan yang sangat menarik. Selain aspek kos, ASIC juga kadang-kadang dapat digunakan kerana membolehkan litar dibuat yang mungkin tidak dapat dilaksanakan secara teknikal menggunakan teknologi lain. Mereka mungkin menawarkan kelajuan, dan prestasi yang tidak mungkin dilakukan adalah komponen diskrit digunakan. Semasa mengembangkan ASIC, selalunya perlu menggunakan syarikat pakar lain untuk menyediakan perkhidmatan reka bentuk ASIC. Dengan menggunakan kepakaran mereka, reka bentuk dapat dilaksanakan dengan lebih berkesan - dari segi fungsi, kos dan skala masa yang betul.

Tonton videonya: Как подключить и настроить майнер от Bitmain Atnminer S9, L3+, D3 за 5 минут (November 2020).