Là một số CPU được thực hiện trong các ô tiêu chuẩn và những cái khác được tùy chỉnh?


11

Giải thích câu hỏi nhiều hơn, tôi thấy một số hình ảnh chết đang triển khai Cortex-M0, với Bluetooth LE , v.v., tùy thuộc vào chức năng của chip và xuất hiện như thế này (nRF51822):

nRF51822

Mặc dù trên các CPU cũ hơn, tôi không thể thấy triển khai logic "mờ" kỹ thuật số, như thế này (AMD386):

AMD386

Sau khi googling một chút, có vẻ như việc triển khai ARM ngày nay được thực hiện với các ô tiêu chuẩn (tạo ra các hình dạng vô định hình trên khuôn). Vì vậy, tôi có thể nói rằng việc thực hiện "mờ" trên bức ảnh đầu tiên là chính Cortex.

Tôi hiểu rằng tất cả các hình dạng thông thường có thể là ký ức và tất cả các phần "vẽ tay" là tương tự. Vì vậy, tôi tự hỏi, trong quá khứ các nhà thiết kế tương tự để thực hiện các phần kỹ thuật số theo hướng dẫn của những người kỹ thuật số đã xác định kiến ​​trúc?

Tôi đang thiếu gì?


12
Đáng để chỉ ra rằng thật khó để so sánh hai khuôn này vì nhiều lý do: quá trình (AM386 là 800 nm, M0 có thể <100 nm), loại (CPU so với bộ nhớ vi mô rất khác nhau), thế hệ (1991 so với 2009 - dụng cụ rất khác nhau) vv
awjlogan

Để thực thi quan điểm của bạn, tôi cũng gặp khó khăn khi tìm một bức tranh chết hiện đại tương đương không có trong các ô tiêu chuẩn, nếu có sẵn.
thexeno

Câu trả lời:


19

Không, các nhà thiết kế vi mạch tương tự đã không tạo ra các bộ vi xử lý dưới sự chỉ đạo của các kiến ​​trúc sư kỹ thuật số. Thật đúng hơn khi nói rằng các nhà thiết kế mạch tích hợp kỹ thuật số cần biết khá nhiều về cách các bóng bán dẫn thực sự hoạt động.

Việc lựa chọn liệu một phần cụ thể của IC kỹ thuật số sẽ được chế tạo bằng cách sử dụng các ô tiêu chuẩn hoặc mạch vẽ tay đơn giản chỉ là vấn đề kinh tế. Đối với các cấu trúc dày đặc, lặp đi lặp lại nhiều lần như bộ nhớ (bộ nhớ cache, ROM vi mã, tệp đăng ký), thật hợp lý khi đầu tư thời gian vào việc thủ công một vài ô cơ bản sẽ được xếp cùng nhau ... kết quả nhỏ hơn và nhanh hơn so với một mạch tương đương được tạo ra từ các tế bào tiêu chuẩn.

Các khối "logic ngẫu nhiên" như máy trạng thái và bộ đếm nhỏ đã được tạo bằng các ô và công cụ CAD tiêu chuẩn. Tạo bố cục thủ công cho các khối này sẽ mất một lượng thời gian khổng lồ và mang lại rất ít lợi ích. Thay vào đó, mọi người đã làm việc để làm cho các công cụ CAD và thư viện di động tốt hơn.


16

Sự xuất hiện "mờ" mà bạn nhìn thấy trong lần chụp ảnh vi mô đầu tiên thực sự là kết quả của thuật toán địa điểm và tuyến đường tự động tổng hợp một thiết kế sử dụng thư viện ô tiêu chuẩn.

Các bộ phận cũ hơn, như AMD386 trong hình ảnh thứ hai, có trước sự tồn tại của các thuật toán này. Toàn bộ thiết kế được đặt cẩn thận và định tuyến bằng tay, chiếm diện mạo có trật tự hơn. (Mặt khác, việc thiếu một quy trình duy nhất tạo ra các tài khoản bố trí cho các khu vực kết nối lớn cần có trên 386 - thuật toán PAR có thể đã tạo ra bố cục hiệu quả hơn nhiều.)

Lưu ý rằng điều này không có nghĩa là có bất cứ điều gì tương tự về AMD386. Đó là một phần hoàn toàn kỹ thuật số! Các thành phần tương tự trong các thiết kế chip hiện đại thường trông "có trật tự" hơn vì chúng chứa các phần vật lý lớn phải cách nhau so với logic khác, như cuộn cảm tròn ở phía dưới bên phải của nRF51822.


"AMD386. Đây là một phần hoàn toàn kỹ thuật số!" - Tôi muốn ghi chú về một điều: ít nhất là các miếng đệm IO và những thứ tương tự (giả sử không có bộ điều chỉnh bên trong, bộ tạo dao động và tương tự), thay vào đó phải tương tự. Có các điốt bảo vệ, có thể điốt bảo vệ ngược, các bóng bán dẫn khác nhau của bộ biến tần cho quạt ra / vào. Và ai biết tôi đang thiếu gì. Tôi không chắc chắn nó thậm chí còn tồn tại một IC kỹ thuật số thuần túy trên thế giới, chỉ được tạo ra từ các tế bào tiêu chuẩn và một vài dòng VDD / GND.
thexeno
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.