Un Sistema Electrónico Sistemas Electrónicos Diseño de Sistemas

Un Sistema Electrónico
Sistemas Electrónicos
Digiyal audio broadcasting
chip (4.000.000 transistores)
Integración de un PCB en un solo die
Incremento de la complejidad: 40 % por año
Incremento de la productividad en el diseño: 15 % por año
DMII
Alternativas/Estilos/Etapas – A. Diéguez
DMII
µP Pentium IV 42 millones de transistores
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Diseño de Sistemas VLSI: ASICs
Encapsulado
Ventajas de un ASIC:
Permiten implementar circuitos de gran complejidad
Reducción del número de componentes
Fabricante:
Disminución del consumo
Capacidad de producción
Mayor velocidad de trabajo
Tiempo de fabricación
Mayor fiabilidad
Coste de desarrollo
Menor disipación térmica
Características AC
Reducción del tiempo de desarrollo
Características DC
Menor coste
Encapsulado
Dificultad para ingeniería inversa
Soporte técnico
Especificaciones iniciales:
Calidad (Yield)
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
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DIP - Dual-in-line package
Plastic Ball Grid Array
PQFP - Plastic Quad Flat Pack
PLCC - Plastic Leaded Chip Carrier
Plastic Pin Grid Array
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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
Cada vez el diseño de hardware se aproxima más al diseño de software
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[Adapted from http://infopad.eecs.berkeley.edu/~icdesign/. Copyright 1996 UCB]
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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
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Alternativas de implementación: Tecnologías
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.
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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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