ASIC

发布时间:2024-05-16 14:33:26 作者:汉语成语

ASIC为英文Application-specificintegratedcircuit的缩写,译为特殊应用集成电路或专用集成电路。是指依特定用途而设计的特殊规格逻辑IC,ASIC是由特定使用者要求和特定电子系统的需要而设计、制造,故出货少,样式多。ASIC分为全定制和半定制,与通用集成电路相比,具有体积更小、功耗更低、性能提高、保密性增强、成本低等优点。

特点

ASIC的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

分类

ASIC分为三类:

1全定制ASIC,各层掩膜都是按特定电路功能功能专门制造的

2半定制ASIC,单元电路是用预制的门阵做成的,只有芯片的金属连线时按电路功能专门设计制造的,一般称为MPGA,即掩膜可编程门阵

3可编程ASIC,单元电路,金属连线和I/O引脚都是可编程的ASIC。

可编程ASIC主要包括两大类:1CPLD:复杂可编程逻辑器件2FPGA:现场可编程门阵列。

设计手段和演变过程

IC的设计方法和手段经历了几十年的发展演变,从最初的全手工设计发展到现在先进的可以全自动实现的过程。这也是近几十年来科学技术,尤其是电子信息技术发展的结果。从设计手段演变的过程划分,设计手段经历了手工设计、计算机辅助设计(ICCAD)、电子设计自动化EDA、电子系统设计自动化ESDA以及用户现场可编程器阶段。集成电路制作在只有几百微米厚的原形硅片上,每个硅片可以容纳数百甚至成千上万个管芯。集成电路中的晶体管和连线视其复杂程度可以由许多层构成,目前最复杂的工艺大约由6层位于硅片内部的扩散层或离子注入层,以及6层位于硅片表面的连线层组成。就设计方法而言,设计集成电路的方法可以分为全定制、半定制和可编程IC设计三种方式。

主要厂商

目前有二种不同的ASIC供应商:整合元件制造厂(IDM)和无厂半导体公司(fabless)。由IDM厂供应ASIC的原因大部份是因为其专属的技术,如设计工具、IP、包装,而多半也因为其制程技术(也有例外)。无厂半导体的ASIC供应者主要倚赖需要他们科技的外部供应者,这个分类容易混淆,因为有一些整合元件制造厂(IDM)同时也是无厂半导体公司.

IDMASIC供应商

AvagoTechnologies[1]

英特尔(Intel)

ElmosSemiconductor

富士通(Fujitsu)

飞思卡尔(Freescale)

IBM

英飞凌(Infineon)

LSI

NEC

ONSemiconductor

Samsung

意法半导体(STMicroelectronics)

德州仪器(TexasInstruments)

东芝(Toshiba)

瑞萨(Renesas)

无厂半导体公司ASIC供应商

Alchip

ChipX

eASIC

eSilicon

FaradayTechnology

GlobalUniChip

KeyASIC

MOSIS

NetlogicMicrosystems

Open-Silicon

PGC

Socle

TriadSemiconductor

Verisilicon

VeriSemiconductor

成本综述

IC设计需要根据电路功能和性能要求,选择电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则,尽量减小芯片面积、降低设计成本、缩短设计周期,最终设计出正确、合理的掩膜版图,通过制版和工艺流片得到所需的集成电路。

从经济学的角度看,ASIC的设计要求是在尽可能短的设计周期内,以的设计成本获得成功的ASIC产品。但是,由于ASIC的设计方法不同,其设计成本也不同。

全定制设计周期最长,设计成本贵,设计费用,适合于批量很大或者对产品成本不计较的场合。

半定制的设计成本低于全定制,但高于可编程ASIC,适合于有较大批量的ASIC设计。

用FPGA设计ASIC的设计成本,但芯片价格,适合于小批量ASIC产品。

现在的大部分ASIC设计都是以半定制和FPGA形式完成的。半定制和FPGA可编程ASIC设计的元件成本比较:CBIC元件成本<MGA<FPGA按照一般的工艺规则,实现相同功能的FPGA的每门价格一般是MGA和CBIC价格的2-5倍。但是半定制ASIC必须以数量取胜,否者,其设计成本要远远大于FPGA的设计成本。ASIC设计生产不单单要考虑元件成本,ASIC元件的批量大小、生产周期的长短,产品利润、产品寿命等等因素,也是决定采取哪种设计方法、生产工艺和成本限制的重要因素。