АО "Научно-исследовательский институт электронной техники"
Россия
В работе рассмотрены проблемы моделирования базовых элементов микросхем, создания математического, информационного и программного обеспечения с учетом разделения функций между предприятиями и возможностями моделирования ионизационных и структурных эффектов.
САПР, микросхема, радиация
В настоящее время для проектирования БИС при-меняется как традиционная и так называемая техно-логия “разделения функций”, когда проектирование и изготовление БИС осуществляется различными пред-приятиями.
Как в первом, так и во втором случае используется подход проектирования БИС «сверху-вниз». При данном способе проектирование осуществляется, начиная с верхнего уровня – поведенческого моделирования, далее на функционально-логическое, схемотехническое, топологическое и проектирование фотошаблонов и изготовление БИС.
При использовании технологии «разделения функций» процесс проектирования проходит те же стадии, однако этап проектирования и изготовления может осуществляться различными предприятиями.
Как правило, у каждого большого предприятия электронного профиля имеется своя постоянная группа заказчиков. Заказы ориентированы на проектирование и изготовление определенного класса БИС.
В рамках данной работы рассматривается базовый набор БИС для цифровой обработки сигналов.
На начальном этапе проектирования таких БИС определяется логический и схемотехнический базис для их построения, внедряются типовые стандартные двоичные элементы (И-НЕ, ИЛИ-НЕ, триггеры и др.), осуществляется их проектирование на различных иерархических уровнях и постоянно данная библио-тека пополняется. Далее на основе стандартных ти-повых элементов проектируются базовые элементы КМОП БИС ЦОС двойного назначения, представляющие собой большие законченные функциональные блоки (ОЗУ, дешифраторы, счетчики, регистры, АЛУ и др.), которые также отрабатываются на всех уровнях процесса проектирования и уже они являют-ся основой создания КМОП БИС ЦОС.
При таком подходе процесс проектирования может быть разделен между предприятием, ориентирован-ном на проектирование базовых элементов, а окончательное проектирование БИС осуществляется другим предприятием.
В этом случае на первом этапе проектирования мо-гут использоваться АРМ на недорогих популярных ПЭВМ, которые в то же время обладают достаточной производительностью для решения задач проектирования базовых элементов БИС. С другой стороны и к математическому обеспечению проектирования базо-вых элементов БИС не предъявляется жестких требо-ваний по предельной сложности (количеству элемен-тов) и скорости вычислений.
Таким образом, в данном случае можно «приблизить» вычислительные средства к любому разработчику из-за приемлемой стоимости как аппаратных, так и программных проблемно-ориентированных средств, небольших габаритов АРМ и простоты экс-плуатации.
Однако, как показал проведенный выше анализ, наиболее популярные АРМ на ПЭВМ имеют существенные недостатки – не имеют полного набора проблемно-ориентированных программ для реализации всех этапов процесса проектирования, не в достаточной степени проработаны вопросы автоматизации преобразования структуры схемы при переходе на другой уровень моделирования, что значительно усложняет организацию сквозного цикла проектирования, и требуется развитие их лингвистического и информационного обеспечения.
Поэтому задача создания программных средств, обеспечивающих единство и непрерывность много-уровневого процесса проектирования с единой базой данных для реализации сквозного цикла проектирования с непосредственными выходами в локальные базы данных, а также все необходимые задачи по описанию, вводу, обработки и документированию проектов базовых элементов и их характеристик на основе наиболее естественных форм их представления являются актуальными.
1. Зольников, В. К. Формирование библиотек типовых элементов и СФ блоков [Текст] / В. К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2011. - № 3. - С. 27-29.
2. Межов, В. Е. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационно-стойких БИС [Текст] / В. Е. Межов, П. Р. Машевич, Ю. К. Фортинский, В. К. Зольников// Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - № 1-2. - С. 125-126.
3. Яньков, А. И. Методы обеспечения сбоеустойчивости к одиночным событиям в процессе проектирования для микропроцессоров K1830BE32УМ и 1830ВЕ32У [Текст] / А. И. Яньков, В. А. Смерек, В. П. Крюков, В. К. Зольников // Моделирование систем и процессов. -2012. - № 1. - С. 92-95.
4. Зольников, В. К. Проектирование микросхем с учетом радиационного воздействия [Текст] / В. К. Зольников, В. П. Крюков, А. И. Яньков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2009. - № 02. - С. 28-30.
5. Потапов, И. П. Средства автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы [Текст] / И. П. Потапов, А. В. Ачкасов, В. К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2006. - № 1-2. - С. 147-148
