СКАЧАТЬ РАБОТУ
МАТРИЧНЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ Матричные микропроцессоры можно рассмотреть с двух сторон: на уровне транзисторных матриц и матриц процессоров. Использование
матриц при проектировании процессоров может быть двухсторонним: матрицы
транзисторов для проектирования микропроцессоров и матрицы
микропроцессоров для проектировании процессорных систем. Использование
матриц при построении процессорных систем не ограничивается соединением
процессоров по конвейерному принципу. Подобную архитектуру можно
использовать также и при проектировании ИС с использованием
транзисторных матриц, выполненных по МОП-технологии. Рассмотрим оба
варианта применения матриц. ТРАНЗИСТОРНЫЕ МАТРИЦЫ Сокращение
сроков проектирования микропроцессоров и повышение надежности проектов
требуют применения соответствующих систем автоматизации проектирования.
Одним из самых перспективных направлений в настоящее время считается
подход к сквозной автоматизации проектирования, называемой кремниевой
компиляцией, позволяющий исходное задание на проектирование -
функциональное описание, представленное на языке высокого уровня,
преобразовать в топологические чертежи. Кремниевые компиляторы
используют в качестве базовых регулярные матричные структуры, хорошо
приспособленные к технологии СБИС. Большое распространение получили
программируемые логические матрицы (ПЛМ) и их различные модификации. Они
ориентированы на матричную реализацию двухуровневых (И, ИЛИ) логических
структур, а также для оптимизации их параметров (площади,
быстродействия) известны различные методы. Реализация многоуровневых
логических структур СБИС часто опирается на матричную топологию: в этом
случае компиляторы генерируют топологию по ее матричному описанию. Транзисторные матрицы Особым стилем реализации топологии в заказных КМОП СБИС являются транзисторные матрицы. В лэйауте (англ. layout - детальное геометрическое описание всех слоев кристалла) транзисторных матриц все p-транзисторы располагаются в верхней половине матрицы, а все n-транзисторы
- в нижней. Транзисторные матрицы имеют регулярную структуру, которую
составляют взаимопересекающиеся столбцы и строки. В столбцах матрицы
равномерно расположены полосы поликремния, образующие взаимосвязанные
затворы транзисторов. По другим полюсам транзисторы соединяются друг с
другом сегментами металлических линий, которые размещаются в строках
матрицы. Иногда, для того чтобы соединить сток и исток транзисторов,
находящихся в различных строках, вводят короткие вертикальные
диффузионные связи. В дальнейшем ТМ будет представляться абстрактным
лэйаутом. Абстрактный
лэйаут - схематический рисунок будущего кристалла, где прямоугольники
обозначают транзисторы, вертикальные линии - поликремниевые столбцы,
горизонтальные - линии металла, штриховые - диффузионные связи, точки -
места контактов, стрелки - места подключения транзисторов к линиям Gnd и Vdd.
При переходе к послойной топологии стрелки должны быть заменены
полосками в диффузионном слое, по которому осуществляются соединения
между строками ТМ. На рис. 1.а представлена транзисторная схема, а на рис. 1.б - транзисторная матрица, реализующая данную схему. ПРОДОЛЖЕНИЕ В АРХИВЕ
|