Βλέπετε ότι ο σχεδιασμός AMS αλλάζει τον τρόπο που χρησιμοποιείτε τα ηλεκτρονικά σήμερα. Θέλετε καλύτερη απόδοση και εξοικονόμηση ενέργειας, επομένως αναζητάτε νέες ιδέες. Τα τελευταία δέκα χρόνια, ο σχεδιασμός AMS σε VLSI έχει αναπτυχθεί επειδή:
Τοποθέτηση αναλογικών και ψηφιακών εξαρτημάτων σε ένα τσιπ βοηθά τις συσκευές σας να λειτουργούν καλύτερα.
Χρειάζεστε προηγμένα εργαλεία επειδή οι άνθρωποι θέλουν σχέδια υψηλής απόδοσης.
Τα ηλεκτρονικά συστήματα είναι πιο περίπλοκα, επομένως ο σχεδιασμός AMS έχει μεγαλύτερη σημασία για εσάς.
Τρέχον τοπίο σχεδιασμού AMS
AMS σε Σύγχρονο VLSI
Ο σχεδιασμός του AMS αλλάζει τον τρόπο που χρησιμοποιείτε τα ηλεκτρονικά καθημερινά. AMS σημαίνει αναλογικό και μικτό σήμα. Είναι σημαντικό στο VLSI. Το VLSI σημαίνει ολοκλήρωση πολύ μεγάλης κλίμακας. Αυτό επιτρέπει σε εκατομμύρια εξαρτήματα να χωρέσουν σε ένα τσιπ. Το AMS βρίσκεται σε πολλά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Αυτά περιλαμβάνουν αισθητήρες, ασύρματες συσκευές και συστήματα ήχου. Αυτά τα κυκλώματα βοηθούν τις συσκευές σας να συνδεθούν με τον κόσμο. Χειρίζονται σήματα όπως ήχο, φως και θερμοκρασία.
Ο σχεδιασμός AMS απαιτεί ειδικές δεξιότητες. Οι ειδικοί χρησιμοποιούν τις γνώσεις τους για να επιλύσουν προβλήματα. Ο ψηφιακός σχεδιασμός δεν έχει αυτά τα προβλήματα. Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει ορισμένους βασικούς ρόλους και προκλήσεις στο σχεδιασμό AMS για VLSI:
Ρόλος/Πρόκληση | Περιγραφή |
|---|---|
Παρέμβαση Ειδικού | Χρειάζεστε εξειδικευμένες γνώσεις και εμπειρία για να σχεδιάσετε κυκλώματα AMS. |
Πολυπλοκότητα του μεγέθους της συσκευής | Η διαστασιολόγηση των συσκευών απαιτεί πολύ χρόνο και ισχύ υπολογιστή. |
Κατανόηση Κυκλώματος | Πρέπει να κατανοήσετε πώς λειτουργεί κάθε κύκλωμα για να αυτοματοποιήσετε τον σχεδιασμό. |
Μέθοδοι που βασίζονται στη μάθηση | Οι νέες μέθοδοι χρησιμοποιούν τη μάθηση για να κάνουν τη διαδικασία σχεδιασμού πιο έξυπνη. |
Γενικευσιμότητα και Αποδοτικότητα | Το να κάνεις τα σχέδια να λειτουργούν καλά σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθεί να είναι δύσκολο. |
Ο ρόλος των μοντέλων μεγάλης γλώσσας (LLM) | Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές LLM μπορούν να βοηθήσουν διαβάζοντας διαγράμματα κυκλωμάτων και προτείνοντας τρόπους για τον προσδιορισμό του μεγέθους των συσκευών. |
Τα κυκλώματα AMS αποτελούν ένα μεγάλο μέρος της αγοράς. Ωστόσο, η έρευνα συχνά εστιάζει περισσότερο στον ψηφιακό σχεδιασμό. Τα AMS δεν τυγχάνουν τόσης προσοχής. Εξακολουθούν να είναι πολύ σημαντικά για τα σύγχρονα ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Έρευνα και τάσεις αγοράς
Ο σχεδιασμός AMS σε VLSI συνεχίζει να αλλάζει καθώς εμφανίζονται νέες ανάγκες. Τα τελευταία πέντε χρόνια, παρατηρούνται μερικές μεγάλες τάσεις:
Ο αυτοματοποιημένος αναλογικός σχεδιασμός χρησιμοποιεί μηχανική μάθηση και τεχνητή νοημοσύνη. Αυτό κάνει τον σχεδιασμό ταχύτερο και καλύτερο.
Τα συστήματα μικτού σήματος συνδυάζουν αναλογικά και ψηφιακά μέρη. Αυτό δίνει στα τσιπ μεγαλύτερη ευελιξία.
Οι προηγμένες τεχνικές προσομοίωσης σάς βοηθούν να δοκιμάσετε τα σχέδια πριν τα κατασκευάσετε.
Οι νέες τοπολογίες κυκλωμάτων καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και λειτουργούν καλύτερα.
Τα τσιπ πρέπει να είναι ανθεκτικά στις αλλαγές στην κατασκευή.
Τα υβριδικά αναλογικά-ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούν ψηφιακή βοήθεια για τη βελτίωση των αναλογικών εξαρτημάτων.
Νέα υλικά όπως η φωτονική πυριτίου και τα memristors φέρνουν νέες χρήσεις για τα AMS.
Η αγορά σχεδιασμού AMS αναπτύσσεται ραγδαία. Το IoT και η Τεχνητή Νοημοσύνη κάνουν τους ανθρώπους να θέλουν καλύτερα τσιπΤα δίκτυα 5G χρειάζονται καλύτερες τηλεπικοινωνίες. Θέλετε ταχύτερα και πιο ενεργειακά αποδοτικά ηλεκτρονικά συστήματα. Η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) στο σχεδιασμό τσιπ χρειάζεται επιταχυντές AI και μνήμη υψηλού εύρους ζώνης. Όλες αυτές οι τάσεις δείχνουν ότι ο σχεδιασμός AMS σε VLSI είναι συναρπαστικός και γεμάτος ευκαιρίες.
Ευκαιρίες και Προκλήσεις
Ένταξη και ευελιξία
Υπάρχουν πολλές πιθανότητες και προβλήματα στο σχεδιασμό AMS σε VLSI. Η συνένωση αναλογικών και ψηφιακών εξαρτημάτων σε ένα τσιπ αλλάζει την κατασκευή συσκευών. Μπορείτε να κάνετε προϊόντα μικρότερα και ελαφρύτερα, όπως φορητές συσκευές και gadgets. Επιτυγχάνετε καλύτερη απόδοση επειδή δεν χρειάζεστε συνδέσεις εκτός τσιπ. Αυτό σημαίνει μεγαλύτερες ταχύτητες και λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Εξοικονομείτε χρήματα μειώνοντας τα βήματα και το κόστος. Η προηγμένη ενσωμάτωση σάς επιτρέπει να συνδυάζετε διαδικασίες τσιπ για καλύτερη απόδοση. Μπορείτε να προσθέσετε λειτουργίες ασφαλείας για να διατηρείτε τα δεδομένα ασφαλή στις συνδεδεμένες συσκευές.
Ευκαιρία | Περιγραφή |
|---|---|
Μινιατούρα | Τα SoC σάς βοηθούν να κατασκευάζετε μικρότερα, ελαφρύτερα gadget για φορετές και φορητές συσκευές. |
Υψηλότερη απόδοση | Χρησιμοποιώντας ένα τσιπ, έχετε μεγαλύτερες ταχύτητες και λιγότερη ισχύ. |
Μείωση κόστους | Εξοικονομείτε χρήματα τοποθετώντας περισσότερες λειτουργίες σε ένα τσιπ. |
Προηγμένη ενσωμάτωση | Αναμιγνύετε διεργασίες τσιπ για τα καλύτερα αποτελέσματα αναλογικού κυκλώματος. |
Χαρακτηριστικά Ασφαλείας | Προσθέτετε ασφάλεια μέσα στο τσιπ για ασφαλέστερες συσκευές. |
Αντιμετωπίζετε προβλήματα με ευελιξία στο σχεδιασμό AMSΟ αναλογικός σχεδιασμός δεν είναι το ίδιο με τον ψηφιακό. Συχνά κάνετε πράγματα χειροκίνητα, γεγονός που τον καθιστά πιο αργό από τον ψηφιακό σχεδιασμό. Τα αναλογικά σήματα είναι πολύ ευαίσθητα, επομένως γίνεται πιο περίπλοκο. Χρειάζεστε μακρές και προσεκτικές δοκιμές για να ελέγξετε την εργασία σας. Εάν παραλείψετε κάτι, ίσως χρειαστεί να επανακατασκευάσετε το τσιπ.
«Ο αναλογικός σχεδιασμός διαφέρει από τον ψηφιακό. Είναι ως επί το πλείστον χειροκίνητος, επομένως είναι πιο αργός από τον ψηφιακό σχεδιασμό, ο οποίος είναι πιο αυτοματοποιημένος. Το κλείσιμο αυτού του χάσματος αποτελεί μεγάλη πρόκληση για τα νέα συστήματα και τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης. Τα αναλογικά σήματα είναι πολύ ευαίσθητα, επομένως ο σχεδιασμός είναι δύσκολος και αλλάζει πολύ. Χρειάζονται μακρές, δύσκολες δοκιμές και τα λάθη στον έλεγχο μπορεί να σημαίνουν την επανακατασκευή του τσιπ.»
Ισχύς και Απόδοση
Ο σχεδιασμός AMS σε VLSI σας βοηθά να επιτύχετε καλύτερη χρήση ενέργειας και ταχύτητα. Η ανάμειξη αναλογικών και ψηφιακών εξαρτημάτων μειώνει την ισχύ και αυξάνει την ταχύτητα. Αυτό έχει σημασία για συσκευές με μπαταρία και γρήγορα συστήματα. Πρέπει να εξισορροπήσετε την ισχύ και την ταχύτητα στα κυκλώματά σας. Χρησιμοποιείτε νέα σχέδια κυκλωμάτων και έξυπνα εργαλεία για να επιτύχετε τους στόχους σας. Προσπαθείτε επίσης να διατηρείτε τα αναλογικά κυκλώματα ισχυρά καθώς τα τσιπ μικραίνουν. Πρέπει να ελέγχετε τον θόρυβο και να διατηρείτε τα σήματα καθαρά για την καλή λειτουργία της συσκευής.
Ζητήματα διάταξης και μοντελοποίησης
Στο σχεδιασμό AMS εντοπίζονται προβλήματα διάταξης και μοντελοποίησης. Αυτά τα ζητήματα αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας των τσιπ σας. Βλέπετε πράγματα όπως η χάραξη, η πολλαπλή διαμόρφωση και τα συμμορφούμενα διηλεκτρικά. Αυτά αλλάζουν τον τρόπο εμφάνισης και λειτουργίας των κυκλωμάτων σας. Η ζημιά κατά την κατασκευή μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την καλή λειτουργία του τσιπ σας. Η φόρτωση μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο κινούνται τα σήματα στο τσιπ σας.
Εφέ που εξαρτάται από τη διάταξη | Περιγραφή |
|---|---|
Χαλκογραφία | Αλλάζει το μέγεθος του κυκλώματος και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά. |
Πολλαπλών μοτίβων | Κάνει τη διάταξη πιο δύσκολη και μπορεί να προκαλέσει λάθη στη μοντελοποίηση. |
Συμμορφικά διηλεκτρικά | Αλλάζει την χωρητικότητα και την αντίσταση στα κυκλώματά σας. |
Βλάβη | Η σωματική βλάβη μπορεί να μειώσει την απόδοση του τσιπ σας. |
Φόρτωση | Τα σήματα και η απόδοση μπορεί να μειωθούν όταν αλλάζουν τα φορτία. |
Επίσης, ασχολείστε με νέους κόμβους διεργασίας που προσφέρουν νέα εφέ. Τα μικρότερα μέρη του τσιπ καθιστούν την ηλεκτρομαγνητική σύζευξη ισχυρότερη και τις διατάξεις πιο ευαίσθητες. Η παλιά μοντελοποίηση ενδέχεται να μην αντιλαμβάνεται αυτά τα εφέ διάταξης, επομένως υπάρχουν λάθη. Χρειάζεστε ελέγχους για να βεβαιωθείτε ότι το τσιπ σας είναι αξιόπιστο.
Έλεγχος DFM | Επιπτώσεις στην αξιοπιστία |
|---|---|
Έλεγχοι πυκνότητας μετάλλου | Γεμίζετε σωστά το μέταλλο και μειώνετε τον κίνδυνο ελαττωμάτων. |
Έλεγχοι Εφέ Κεραίας | Σταματάς τα εφέ της κεραίας που μπορούν να σπάσουν το τσιπ σου. |
Συμμόρφωση με την CMP | Διορθώνετε προβλήματα από χημικό γυάλισμα. |
Μέσω πλεονασμού και ηλεκτρομετανάστευσης | Προστατεύετε από βλάβες από τη ροή ρεύματος. |
Τοποθέτηση και Απομόνωση Δακτυλίου Προστασίας | Διατηρείτε τα σήματα καθαρά και ξεχωριστά σε ευαίσθητα σημεία. |
Νέοι κόμβοι διεργασίας δυσχεραίνουν τους ηλεκτρομαγνητικούς ελέγχους.
Τα μικρότερα τσιπ καθιστούν τις λεπτομέρειες σύνδεσης και διάταξης πιο σημαντικές.
Η παλιά μοντελοποίηση συχνά δεν εντοπίζει τα εφέ διάταξης, προκαλώντας λάθη.
Απαιτήσεις IoT και Εφαρμογών
Το IoT φέρνει νέες ευκαιρίες και προβλήματα για το σχεδιασμό AMS. Ο σχεδιασμός AMS σε VLSI πρέπει να καλύπτει τις υψηλές ανάγκες για ακρίβεια, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και έλεγχο θορύβου. Οι συσκευές IoT χρειάζονται ακριβή δεδομένα, ειδικά σε αισθητήρες. Πρέπει να σχεδιάζετε κυκλώματα που χρησιμοποιούν λίγη ενέργεια για να διαρκούν περισσότερο οι μπαταρίες. Χρειάζεστε επίσης ισχυρό έλεγχο θορύβου, επειδή οι συσκευές IoT λειτουργούν σε πολλά μέρη με πολλές παρεμβολές.
Η υψηλή ακρίβεια σάς βοηθά να λαμβάνετε ακριβή δεδομένα σε έξυπνους αισθητήρες.
Η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε συσκευές, όπως smartwatches, για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Ο ισχυρός έλεγχος θορύβου διατηρεί τα σήματα καθαρά σε θορυβώδη μέρη.
Αντιμετωπίζετε δύσκολα προβλήματα με την ανάμειξη αναλογικών και ψηφιακών εξαρτημάτων για το IoT. Ο σχεδιασμός γίνεται πιο δύσκολος επειδή τα αναλογικά κυκλώματα είναι ευαίσθητα στον θόρυβο και τις αλλαγές. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τρόπους για να διατηρείτε τα σήματα ισχυρά. Η χρήση ενέργειας εξακολουθεί να αποτελεί κορυφαίο στόχο για τις συσκευές IoT που λειτουργούν με μπαταρία.
Ο σχεδιασμός και η ανάμειξη κάνουν τη δουλειά σας πιο δύσκολη.
Ο έλεγχος θορύβου και η ισχύς του σήματος είναι το κλειδί για καλά κυκλώματα.
Η κατανάλωση ενέργειας είναι πολύ σημαντική για τις συσκευές IoT.
Αντιμετώπιση των προκλήσεων σχεδιασμού AMS σε VLSI
Μεθοδολογίες Σχεδιασμού
Χρειάζεστε καλούς τρόπους για να σχεδιάσετε AMS σε VLSI. Το AMS και ο ψηφιακός σχεδιασμός δεν είναι το ίδιο. Ο σχεδιασμός AMS ενδιαφέρεται για το πώς λειτουργούν και λειτουργούν τα κυκλώματα. Ο ψηφιακός σχεδιασμός ενδιαφέρεται περισσότερο για τη λογική και τον έλεγχο της λειτουργίας των πραγμάτων. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει πώς διαφέρουν:
Άποψη | AMS (Αναλογικό Μικτό Σήμα) | DMS (Ψηφιακό Μικτό Σήμα) |
|---|---|---|
Συγκέντρωση | Δίνει έμφαση στις αναλογικές πτυχές των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μικτού σήματος | Εστιάζει στις ψηφιακές πτυχές |
Σύνολα Δεξιοτήτων | Απαιτεί βαθύτερη γνώση της συμπεριφοράς των αναλογικών κυκλωμάτων | Απαιτούνται ισχυρές δεξιότητες ψηφιακού σχεδιασμού και επαλήθευσης |
Εργαλεία και Μέθοδοι | Περιλαμβάνει προσομοιώσεις μοντελοποίησης σε επίπεδο τρανζίστορ και συμπεριφοράς | Χρησιμοποιεί εργαλεία ψηφιακής προσομοίωσης και μοντελοποίησης μικτού σήματος |
Τύποι σημάτων | Ασχολείται με συνεχή αναλογικά σήματα | Εστιάζει σε ψηφιακά σήματα με μικρές αναλογικές αλληλεπιδράσεις |
Θα πρέπει να χρησιμοποιείτε νέα σχεδιαστικά κόλπα για να χειρίζεστε κυκλώματα AMS. Αυτά τα κόλπα σας βοηθούν να κάνετε τα κυκλώματα να λειτουργούν καλύτερα και να διαρκούν περισσότερο σε έργα system-on-chip.
Προσομοίωση και Εργαλεία
Τα εργαλεία προσομοίωσης είναι πολύ σημαντικά στο σχεδιασμό AMS. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλά εργαλεία για να ελέγξετε τα κυκλώματά σας και να τα βελτιώσετε:
Το SPICE σας βοηθά να δείτε πώς λειτουργεί το κύκλωμά σας.
Οι γλώσσες HDL όπως η VHDL και η Verilog σάς επιτρέπουν να γράψετε πώς λειτουργεί το κύκλωμά σας.
Η προσομοίωση Monte Carlo δείχνει πώς λειτουργεί ο σχεδιασμός σας σε διαφορετικές περιπτώσεις.
Τα εργαλεία ανάλυσης χρονισμού σάς βοηθούν να εντοπίσετε σημεία με αργούς ρυθμούς.
Τα εργαλεία ανάλυσης ισχύος σάς βοηθούν να χρησιμοποιείτε λιγότερη ενέργεια.
Τα εργαλεία εξαγωγής διάταξης μετατρέπουν τη διάταξη του τσιπ σας σε μοντέλα.
Η επίσημη επαλήθευση ελέγχει εάν το σχέδιό σας είναι σωστό.
Προσομοιωτές κυκλωμάτων όπως το HSPICE και το Eldo σας δίνουν λεπτομερή αποτελέσματα για κυκλώματα AMS.
Η καλύτερη προσομοίωση σας εξοικονομεί χρόνο και αποτρέπει τα λάθη. Τα αυτοματοποιημένα εργαλεία μπορούν να κάνουν τη δουλειά για εσάς και να σας βοηθήσουν να αποφύγετε λάθη. Αυτά τα εργαλεία σας βοηθούν με μεγάλα και δύσκολα σχέδια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μοντέλα για να ελέγξετε το σχέδιό σας πιο γρήγορα, κάτι που εξοικονομεί χρόνο στο έργο σας.
Στρατηγικές δοκιμών
Ο έλεγχος του σχεδιασμού AMS σε VLSI είναι δύσκολος. Πρέπει να ελέγξετε τόσο τα αναλογικά όσο και τα ψηφιακά μέρη σε κυκλώματα συστήματος σε τσιπ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικούς τρόπους για να το κάνετε αυτό:
Συνεργαστείτε με αναλογικές και ψηφιακές ομάδες για γρήγορη επίλυση προβλημάτων.
Χρησιμοποιήστε μοντέλα για να δοκιμάσετε μεγάλα συστήματα νωρίς.
Χρησιμοποιήστε μοντελοποίηση πραγματικών αριθμών για να δείτε λεπτομέρειες σε αναλογικά σήματα.
Προσθέστε περισσότερη αυτοματοποίηση στη διαδικασία ελέγχου για δύσκολα σχέδια.
Χρησιμοποιήστε εργαλεία EDA για να ελέγξετε καλά τα σχέδια μικτού σήματος.
Δοκιμάστε τον άμεσο έλεγχο, τον έλεγχο βάσει ισχυρισμών και τον έλεγχο βάσει μετρήσεων για να δοκιμάσετε τα σχέδιά σας.
Κάντε ένα καλό σχέδιο για τη δοκιμή τόσο ομαλών όσο και βήμα προς βήμα σημάτων.
Αυτοί οι τρόποι σας βοηθούν να εντοπίζετε προβλήματα νωρίς και να βελτιώνετε τα κυκλώματα. Μπορείτε να καλύψετε τις ανάγκες του νέου σχεδιασμού AMS και να διασφαλίσετε ότι τα κυκλώματά σας VLSI λειτουργούν καλά.
Μελλοντικές τάσεις στα AMS και VLSI
Επιδόσεις
Θα δεις Μεγάλες αλλαγές στο vlsi σύντομαΝέα υλικά και τεχνολογίες έρχονται. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν νανοσωλήνες άνθρακα και τρανζίστορ με βάση το γραφένιο τώρα. Αυτά βοηθούν τα τσιπ να χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια. Επίσης, κάνουν τα τσιπ να λειτουργούν πιο γρήγορα. Τα memristor και η resistive RAM βρίσκονται σε νέα κυκλώματα. Αυτά σας δίνουν ταχύτερη μνήμη και βοηθούν με την τεχνητή νοημοσύνη. Τα τρανζίστορ gate-all-around χρησιμοποιούνται για τσιπ κάτω των 3nm. Αυτό κάνει τα τσιπ πιο ενεργειακά αποδοτικά.
Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει μερικές από τις κύριες καινοτομίες στο σχεδιασμό ams για vlsi:
Περιοχή Ανακάλυψης | Περιγραφή |
|---|---|
Νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) | Υποσχόμενες αντικαταστάσεις για τρανζίστορ πυριτίου σε τσιπ εξαιρετικά χαμηλής ισχύος. |
Τρανζίστορ με βάση το γραφένιο | Προσφέροντας υψηλότερη αγωγιμότητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. |
Memristors | Ενεργοποίηση εξαιρετικά γρήγορης μνήμης και νευρομορφικής υπολογιστικής για εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης. |
Αντίσταση RAM (ReRAM) | Ταχύτερη, μη πτητική και ενεργειακά αποδοτική μνήμη. |
Μαγνητοαντίσταση RAM (MRAM) | Ιδανικό για ενσωματωμένες εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. |
3D NAND & HBM | Χρησιμοποιείται στην Τεχνητή Νοημοσύνη και στην υπολογιστική υψηλής απόδοσης. |
Τρανζίστορ Gate-all-around (GAA) | Αντικατάσταση των FinFET με τσιπ κάτω των 3nm, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση. |
Αρχιτεκτονικές αρθρωτών βασισμένες σε τσιπλέτα | Μείωση του κόστους κατασκευής, βελτιώνοντας παράλληλα την απόδοση του τσιπ. |
3D IC | Στοιβάζετε πολλαπλά στρώματα ημιαγωγικών συσκευών για υψηλότερη πυκνότητα. |
Ετερογενής Ένταξη | Επιτρέπει την τοποθέτηση διαφορετικών τσιπ (CPU, GPU, μνήμης) σε ένα ενιαίο πακέτο. |
Συσκευασία σε επίπεδο γκοφρέτας Fan-Out (FOWLP) | Βελτιώνει τη θερμική διαχείριση και την ακεραιότητα του σήματος. |
Σχεδιασμός και αυτοματοποίηση VLSI με γνώμονα την τεχνητή νοημοσύνη | Η Τεχνητή Νοημοσύνη και η Μηχανική Μάθηση (ML) βελτιστοποιούν τις διατάξεις κυκλωμάτων και προβλέπουν βλάβες. |
Τα τσιπ γίνονται πιο γρήγορα και καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια τώρα. Πρέπει επίσης να χειρίζεστε πιο δύσκολα βήματα παραγωγής.
Αναδυόμενες Εφαρμογές
Ο σχεδιασμός AMS είναι σημαντικός σε πολλούς νέους τομείς. Το IoT και η τεχνολογία που φοριέται χρειάζονται μικρά κυκλώματα χαμηλής ισχύος. Σχεδιάζετε αναλογικά και ψηφιακά συστήματα για έξυπνους αισθητήρες. Αυτά βοηθούν στη σύνδεση συσκευών. Στην υγειονομική περίθαλψη, ο σχεδιασμός AMS χρησιμοποιείται για φορετές οθόνες. Χρησιμοποιείται επίσης για εργαλεία τηλεϊατρικής. Στα αυτοκίνητα, ο σχεδιασμός AMS βοηθά τα ηλεκτρικά οχήματα και τα αυτόνομα αυτοκίνητα.
Ακολουθούν ορισμένοι τομείς όπου ο σχεδιασμός AMS κάνει τη διαφορά:
Κάνεις τα κυκλώματα vlsi να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια.
Χρησιμοποιείτε Τεχνητή Νοημοσύνη και μηχανική μάθηση για πιο έξυπνο σχεδιασμό.
Δημιουργείτε λύσεις συστήματος σε τσιπ για μικρότερες συσκευές.
Βοηθάτε το IoT και τις φορητές συσκευές με καλύτερη επικοινωνία και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.
Ο σχεδιασμός AMS συνδέει πραγματικά πράγματα με ψηφιακά συστήματα. Αυτό το βλέπουμε σε αυτοκίνητα, νοσοκομεία και έξυπνα σπίτια. Οι μηχανικοί θέλουν τα τσιπ να χρησιμοποιούν πολύ λίγη ενέργεια και να είναι πολύ ακριβή. Ο σχεδιασμός AMS θα διαμορφώσει το μέλλον του vlsi και θα φέρει νέες ιδέες.
Υπάρχουν πολλές πιθανότητες και προβλήματα στο σχεδιασμό AMS για κυκλώματα VLSI. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις κύριες ιδέες:
Opportunities | Προκλήσεις |
|---|---|
Ενσωμάτωση αναλογικού και ψηφιακού | Θόρυβος και παρεμβολές |
Απόδοση ισχύος | Μεταβλητότητα διεργασίας |
Προηγμένες τεχνολογίες παραγωγής | Σχεδιαστική πολυπλοκότητα |
Ενσωμάτωση αισθητήρων και μετατροπή δεδομένων | Δοκιμές και απόδοση |
Χρειάζεστε νέους τρόπους για να μοντελοποιείτε διατάξεις και να χρησιμοποιείτε το IoT. Τα μικρότερα τσιπ καθιστούν πιο δύσκολο τον χειρισμό των εφέ διάταξης. Χρειάζεστε καλύτερα εργαλεία για αυτά τα σχέδια. Η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει στην αυτοματοποίηση του σχεδιασμού και να διευκολύνει την εργασία. Τα νέα εργαλεία κατασκευής και cloud θα αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζετε κυκλώματα VLSI. Αυτές οι αλλαγές θα καθοδηγήσουν τα σχέδιά σας στο μέλλον.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι σημαίνει το AMS στο σχεδιασμό VLSI;
AMS σημαίνει Αναλογικό Μικτό Σήμα. Χρησιμοποιείτε σχεδιασμό AMS για να συνδυάσετε αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα σε ένα τσιπ. Αυτό βοηθά τις συσκευές σας να χειρίζονται πραγματικά σήματα, όπως ήχο ή θερμοκρασία.
Γιατί ο σχεδιασμός AMS είναι πιο απαιτητικός από τον ψηφιακό σχεδιασμό;
Ο σχεδιασμός AMS είναι πιο δύσκολος επειδή τα αναλογικά σήματα μπορούν να αλλάξουν με θόρυβο ή μικρές διαφορές. Πρέπει να κάνετε περισσότερη δουλειά χειροκίνητα και να κάνετε προσεκτικές δοκιμές. Ο ψηφιακός σχεδιασμός χρησιμοποιεί περισσότερες μηχανές και έχει λιγότερες προβλήματα σήματος.
Πώς βοηθάει ο σχεδιασμός AMS τις συσκευές IoT;
Ο σχεδιασμός AMS σάς επιτρέπει να δημιουργείτε μικρά και κυκλώματα χαμηλής ισχύος για το IoT. Λαμβάνετε καλά δεδομένα από αισθητήρες και εξοικονομείτε ενέργεια μπαταρίας. Αυτό βοηθά τις έξυπνες συσκευές σας να διαρκούν περισσότερο και να λειτουργούν καλύτερα.
Ποια εργαλεία χρησιμοποιείτε για την προσομοίωση AMS;
Χρησιμοποιείτε εργαλεία όπως το SPICE, το HSPICE και το VHDL-AMS για να δοκιμάσετε κυκλώματα AMS. Αυτά τα εργαλεία σάς επιτρέπουν να ελέγξετε πώς λειτουργούν τα κυκλώματά σας πριν τα κατασκευάσετε.
