โอกาสและความท้าทายของการออกแบบ AMS ในวงจร VLSI

คุณเห็นการออกแบบ AMS กำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน คุณต้องการประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและประหยัดพลังงาน คุณจึงมองหาแนวคิดใหม่ๆ ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา การออกแบบ AMS ใน VLSI เติบโตขึ้นเนื่องจาก:

• การนำชิ้นส่วนอะนาล็อกและดิจิตอลมาใส่ไว้ในชิปตัวเดียว ช่วยให้อุปกรณ์ของคุณทำงานได้ดีขึ้น

• คุณต้องการเครื่องมือขั้นสูงเพราะผู้คนต้องการการออกแบบที่มีประสิทธิภาพสูง

• ระบบอิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนมากขึ้น ดังนั้นการออกแบบ AMS จึงมีความสำคัญต่อคุณมากกว่า

ภูมิทัศน์ปัจจุบันของการออกแบบ AMS

AMS ใน VLSI สมัยใหม่

การออกแบบ AMS เปลี่ยนแปลงวิธีการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณในแต่ละวัน AMS หมายถึงสัญญาณอนาล็อกและสัญญาณผสม ซึ่งมีความสำคัญใน VLSI ส่วน VLSI ย่อมาจาก Very Large Scale Integration ซึ่งทำให้สามารถใส่ชิ้นส่วนหลายล้านชิ้นลงในชิปตัวเดียวได้ AMS พบได้ในวงจรรวมหลายชนิด ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ไร้สาย และระบบเสียง วงจรเหล่านี้ช่วยให้อุปกรณ์ของคุณเชื่อมต่อกับโลกภายนอก โดยทำหน้าที่ควบคุมสัญญาณต่างๆ เช่น เสียง แสง และอุณหภูมิ

การออกแบบ AMS จำเป็นต้องมีทักษะพิเศษ ผู้เชี่ยวชาญใช้ความรู้เพื่อแก้ไขปัญหา แต่การออกแบบดิจิทัลไม่มีปัญหาเหล่านี้ ตารางด้านล่างแสดงรายการบทบาทสำคัญและความท้าทายบางประการในการออกแบบ AMS สำหรับ VLSI:

บทบาท/ความท้าทาย	รายละเอียด
การแทรกแซงจากผู้เชี่ยวชาญ	คุณต้องมีความรู้และประสบการณ์จากผู้เชี่ยวชาญเพื่อออกแบบวงจร AMS
ความซับซ้อนของการกำหนดขนาดอุปกรณ์	การปรับขนาดอุปกรณ์ต้องใช้เวลาและพลังงานคอมพิวเตอร์มาก
ความเข้าใจเกี่ยวกับวงจร	คุณจะต้องเข้าใจวิธีการทำงานของวงจรแต่ละวงจรเพื่อให้การออกแบบเป็นแบบอัตโนมัติ
วิธีการตามการเรียนรู้	วิธีการใหม่ใช้การเรียนรู้เพื่อทำให้กระบวนการออกแบบฉลาดขึ้น
ความสามารถในการสรุปทั่วไปและประสิทธิภาพ	การออกแบบให้ได้ผลดีในหลายๆ สถานการณ์ยังคงเป็นเรื่องยาก
บทบาทของโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLMs)	LLM สามารถช่วยได้โดยการอ่านแผนผังวงจรและแนะนำวิธีการกำหนดขนาดอุปกรณ์

วงจร AMS เป็นส่วนสำคัญของตลาด แต่การวิจัยมักจะมุ่งเน้นไปที่การออกแบบดิจิทัลมากกว่า AMS ยังไม่ได้รับความสนใจมากนัก แต่ยังคงมีความสำคัญอย่างมากสำหรับวงจรรวมสมัยใหม่

การวิจัยและแนวโน้มตลาด

การออกแบบ AMS ใน VLSI เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอตามความต้องการใหม่ๆ ที่เกิดขึ้น ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา คุณจะเห็นแนวโน้มสำคัญๆ ดังต่อไปนี้:

• การออกแบบแบบแอนะล็อกอัตโนมัติใช้การเรียนรู้ของเครื่องและ AI ซึ่งทำให้การออกแบบรวดเร็วและดีขึ้น

• ระบบสัญญาณผสมจะรวมชิ้นส่วนอนาล็อกและดิจิทัลเข้าด้วยกัน ซึ่งทำให้ชิปมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

• เทคนิคการจำลองขั้นสูงช่วยให้คุณทดสอบการออกแบบก่อนที่จะสร้างมันขึ้นมา

• โทโพโลยีวงจรใหม่ใช้พลังงานน้อยลงและทำงานได้ดีขึ้น

• ชิปต้องแข็งแกร่งต่อการเปลี่ยนแปลงในการผลิต

• วงจรอนาล็อก-ดิจิตอลไฮบริดใช้ความช่วยเหลือแบบดิจิตอลเพื่อปรับปรุงชิ้นส่วนอนาล็อก

• วัสดุใหม่ เช่น ซิลิกอนโฟโตนิกส์และเมมริสเตอร์ นำมาซึ่งการใช้งานใหม่ๆ ให้กับ AMS

ตลาดการออกแบบ AMS กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว IoT และ AI ทำให้ผู้คนต้องการชิปที่ดีกว่าเครือข่าย 5G จำเป็นต้องมีระบบโทรคมนาคมที่ดีขึ้น คุณต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เร็วขึ้นและประหยัดพลังงานมากขึ้น AI ในการออกแบบชิปจำเป็นต้องมีตัวเร่งความเร็ว AI และหน่วยความจำแบนด์วิดท์สูง แนวโน้มทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าการออกแบบ AMS ใน VLSI นั้นน่าตื่นเต้นและเต็มไปด้วยโอกาส

โอกาสและความท้าทาย

บูรณาการและความยืดหยุ่น

การออกแบบ AMS ใน VLSI มีโอกาสและปัญหามากมาย การนำชิ้นส่วนอะนาล็อกและดิจิทัลมารวมกันบนชิปเดียวทำให้การสร้างอุปกรณ์เปลี่ยนแปลงไป คุณสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กลงและเบาลงได้ เช่น อุปกรณ์สวมใส่และอุปกรณ์แก็ดเจ็ต คุณจะได้รับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเพราะไม่จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อแบบออฟชิป ซึ่งหมายความว่าความเร็วจะเร็วขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง คุณประหยัดเงินด้วยการลดขั้นตอนและต้นทุน การผสานรวมขั้นสูงช่วยให้คุณผสมผสานกระบวนการชิปเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น คุณสามารถเพิ่มคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเพื่อรักษาความปลอดภัยของข้อมูลในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

โอกาส	รายละเอียด
miniaturization	SoC ช่วยให้คุณสร้างแกดเจ็ตที่เล็กและเบากว่าสำหรับอุปกรณ์สวมใส่และอุปกรณ์พกพา
ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น	คุณจะได้รับความเร็วที่เร็วขึ้นและพลังงานน้อยลงด้วยการใช้ชิปตัวเดียว
ลดต้นทุน	คุณประหยัดเงินโดยใส่ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมลงในชิปหนึ่งตัว
บูรณาการขั้นสูง	คุณผสมกระบวนการชิปเพื่อให้ได้ผลลัพธ์วงจรแอนะล็อกที่ดีที่สุด
คุณลักษณะด้านความปลอดภัย	คุณเพิ่มความปลอดภัยภายในชิปเพื่อให้อุปกรณ์มีความปลอดภัยมากขึ้น

คุณเผชิญปัญหาด้วย ความยืดหยุ่นในการออกแบบ AMSการออกแบบแบบอะนาล็อกไม่เหมือนกับแบบดิจิทัล บ่อยครั้งที่เราทำงานด้วยมือ ซึ่งทำให้การทำงานช้าลงกว่าการออกแบบแบบดิจิทัล สัญญาณอะนาล็อกมีความไวสูง จึงมีความซับซ้อนมากขึ้น คุณจำเป็นต้องทดสอบอย่างละเอียดและยาวนานเพื่อตรวจสอบงาน หากงานของคุณขาดตกบกพร่อง คุณอาจต้องแก้ไขชิปใหม่

การออกแบบแบบอะนาล็อกแตกต่างจากดิจิทัล ส่วนใหญ่เป็นการออกแบบด้วยมือ จึงช้ากว่าการออกแบบแบบดิจิทัลซึ่งมีระบบอัตโนมัติมากกว่า การปิดช่องว่างนี้ถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่สำหรับระบบและชิป AI ใหม่ๆ สัญญาณอะนาล็อกมีความไวสูง ดังนั้นการออกแบบจึงยากและมีการเปลี่ยนแปลงบ่อย คุณจำเป็นต้องทดสอบอย่างยาวนานและยากลำบาก และความผิดพลาดในการตรวจสอบอาจหมายถึงการสร้างชิปขึ้นมาใหม่

พลังและประสิทธิภาพ

การออกแบบ AMS ใน VLSI ช่วยให้คุณใช้พลังงานและความเร็วได้ดีขึ้น การผสมผสานชิ้นส่วนอนาล็อกและดิจิตอลจะช่วยลดพลังงานและเพิ่มความเร็ว ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่และระบบที่ความเร็วสูง คุณต้องสร้างสมดุลระหว่างพลังงานและความเร็วในวงจรของคุณ คุณใช้การออกแบบวงจรใหม่และเครื่องมืออัจฉริยะเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของคุณ นอกจากนี้ คุณยังพยายามรักษาวงจรอนาล็อกให้แข็งแกร่งแม้ในขณะที่ชิปมีขนาดเล็กลง คุณจำเป็นต้องควบคุมสัญญาณรบกวนและรักษาสัญญาณให้ชัดเจนเพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้ดี

ปัญหาเค้าโครงและการสร้างแบบจำลอง

คุณพบปัญหาเค้าโครงและการสร้างแบบจำลองในการออกแบบ AMS ปัญหาเหล่านี้เปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของชิปของคุณ คุณจะเห็นสิ่งต่างๆ เช่น การกัดกรด การสร้างรูปแบบหลายแบบ และไดอิเล็กทริกแบบคอนฟอร์มัล ซึ่งสิ่งเหล่านี้เปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์และการทำงานของวงจรของคุณ ความเสียหายระหว่างการผลิตอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของชิปของคุณ การโหลดอาจเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของสัญญาณในชิปของคุณ

ผลกระทบที่ขึ้นอยู่กับเค้าโครง	รายละเอียด
การแกะสลัก	การเปลี่ยนแปลงขนาดวงจรและคุณสมบัติไฟฟ้า
ลวดลายหลายแบบ	ทำให้การจัดวางยากขึ้นและอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการสร้างแบบจำลองได้
ไดอิเล็กทริกแบบคอนฟอร์มัล	การเปลี่ยนแปลงความจุและความต้านทานในวงจรของคุณ
ความเสียหาย	การทำร้ายร่างกายอาจทำให้ชิปของคุณทำงานได้ไม่ดีนัก
กำลังโหลด	สัญญาณและประสิทธิภาพอาจลดลงเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง

คุณยังต้องจัดการกับโหนดกระบวนการใหม่ๆ ที่สร้างผลลัพธ์ใหม่ๆ อีกด้วย ชิ้นส่วนชิปขนาดเล็กทำให้การเชื่อมต่อทางแม่เหล็กไฟฟ้ามีความแข็งแกร่งขึ้นและเลย์เอาต์มีความไวมากขึ้น แบบจำลองเก่าอาจพลาดเอฟเฟกต์เลย์เอาต์เหล่านี้ ทำให้คุณเกิดข้อผิดพลาดได้ คุณจำเป็นต้องตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าชิปของคุณมีความน่าเชื่อถือ

การตรวจสอบ DFM	ผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือ
การตรวจสอบความหนาแน่นของโลหะ	คุณเติมโลหะอย่างถูกต้องและลดความเสี่ยงของการเกิดข้อบกพร่อง
การตรวจสอบเอฟเฟกต์เสาอากาศ	คุณหยุดเอฟเฟกต์เสาอากาศที่สามารถทำลายชิปของคุณได้
การปฏิบัติตาม CMP	คุณแก้ไขปัญหาจากการขัดด้วยเคมี
ผ่านการซ้ำซ้อนและการโยกย้ายไฟฟ้า	คุณปกป้องจากความล้มเหลวจากการไหลของกระแสไฟฟ้า
การวางตำแหน่งและการแยกวงแหวนป้องกัน	คุณรักษาสัญญาณให้สะอาดและแยกจากกันในจุดที่ละเอียดอ่อน

• โหนดกระบวนการใหม่ ทำให้การตรวจสอบแม่เหล็กไฟฟ้ายากขึ้น

• ชิปที่มีขนาดเล็กลงทำให้รายละเอียดการจับคู่และเค้าโครงมีความสำคัญมากขึ้น

• การสร้างแบบจำลองเก่ามักจะขาดเอฟเฟกต์เค้าโครง ทำให้เกิดข้อผิดพลาด

IoT และความต้องการแอปพลิเคชัน

IoT นำมาซึ่งโอกาสและปัญหาใหม่ๆ ให้กับการออกแบบ AMS การออกแบบ AMS ใน VLSI จำเป็นต้องตอบสนองความต้องการสูงในด้านความแม่นยำ การใช้พลังงานต่ำ และการควบคุมสัญญาณรบกวน อุปกรณ์ IoT ต้องการข้อมูลที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซ็นเซอร์ คุณต้องออกแบบวงจรที่ใช้พลังงานน้อยเพื่อให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานขึ้น นอกจากนี้ คุณยังต้องการการควบคุมสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง เนื่องจากอุปกรณ์ IoT ทำงานในหลายพื้นที่ที่มีสัญญาณรบกวนมาก

• ความแม่นยำสูงช่วยให้คุณได้รับข้อมูลที่แม่นยำในเซ็นเซอร์อัจฉริยะ

• การใช้พลังงานต่ำช่วยให้คุณสามารถใช้งานอุปกรณ์ได้นานขึ้น เช่น สมาร์ทวอทช์

• การควบคุมเสียงรบกวนที่แข็งแกร่งช่วยให้สัญญาณชัดเจนในสถานที่ที่มีเสียงรบกวน

คุณต้องเผชิญกับปัญหาหนักหน่วงในการผสมชิ้นส่วนอนาล็อกและดิจิทัลสำหรับ IoT การออกแบบยิ่งยากขึ้นเพราะวงจรอนาล็อกไวต่อสัญญาณรบกวนและการเปลี่ยนแปลง คุณต้องใช้วิธีต่างๆ เพื่อรักษาสัญญาณให้แรง การใช้พลังงานยังคงเป็นเป้าหมายหลักสำหรับอุปกรณ์ IoT แบบใช้แบตเตอรี่

• การออกแบบและการผสมผสานทำให้การทำงานของคุณยากขึ้น

• การควบคุมเสียงรบกวนและความแรงของสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวงจรที่ดี

• การใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับอุปกรณ์ IoT

การจัดการกับความท้าทายด้านการออกแบบ AMS ใน VLSI

วิธีการออกแบบ

คุณต้องมีวิธีที่ดีในการออกแบบ AMS ใน VLSI AMS และการออกแบบดิจิทัลไม่เหมือนกัน การออกแบบ AMS ให้ความสำคัญกับการทำงานของวงจร ในขณะที่การออกแบบดิจิทัลให้ความสำคัญกับตรรกะและการตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงานหรือไม่มากกว่า ตารางด้านล่างนี้แสดงให้เห็นว่ามีความแตกต่างกันอย่างไร:

แง่มุม	AMS (สัญญาณผสมแอนะล็อก)	DMS (สัญญาณผสมดิจิทัล)
โฟกัส	เน้นย้ำด้านอนาล็อกของไอซีแบบสัญญาณผสม	มุ่งเน้นด้านดิจิทัล
ชุดทักษะ	ต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับพฤติกรรมของวงจรอนาล็อก	ต้องมีทักษะการออกแบบและการตรวจสอบดิจิทัลที่แข็งแกร่ง
เครื่องมือและวิธีการ	เกี่ยวข้องกับการจำลองแบบจำลองระดับทรานซิสเตอร์และพฤติกรรม	ใช้เครื่องมือจำลองแบบดิจิทัลและการสร้างแบบจำลองสัญญาณผสม
ประเภทสัญญาณ	จัดการกับสัญญาณอนาล็อกต่อเนื่อง	เน้นสัญญาณดิจิตอลที่มีปฏิสัมพันธ์แบบอนาล็อกเล็กน้อย

คุณควรใช้เทคนิคการออกแบบใหม่ในการจัดการวงจร AMS เทคนิคเหล่านี้จะช่วยให้วงจรทำงานได้ดีขึ้นและใช้งานได้นานขึ้นในโครงการแบบ System-on-Chip

การจำลองและเครื่องมือ

เครื่องมือจำลองมีความสำคัญมากในการออกแบบ AMS คุณสามารถใช้เครื่องมือต่างๆ มากมายเพื่อตรวจสอบวงจรของคุณและปรับปรุงให้ดีขึ้น:

• SPICE ช่วยให้คุณเห็นว่าวงจรของคุณทำงานอย่างไร

• ภาษา HDL เช่น VHDL และ Verilog ช่วยให้คุณเขียนวิธีการทำงานของวงจรได้

• การจำลอง Monte Carlo แสดงให้เห็นว่าการออกแบบของคุณทำงานอย่างไรในแต่ละกรณี

• เครื่องมือวิเคราะห์เวลาช่วยให้คุณค้นหาจุดที่ช้า

• เครื่องมือวิเคราะห์พลังงานช่วยให้คุณใช้พลังงานน้อยลง

• เครื่องมือแยกเค้าโครงจะเปลี่ยนเค้าโครงชิปของคุณให้กลายเป็นแบบจำลอง

• การตรวจสอบอย่างเป็นทางการจะตรวจสอบว่าการออกแบบของคุณถูกต้องหรือไม่

• โปรแกรมจำลองวงจร เช่น HSPICE และ Eldo จะให้ผลลัพธ์โดยละเอียดสำหรับวงจร AMS

การจำลองที่ดีขึ้นช่วยประหยัดเวลาและป้องกันข้อผิดพลาด เครื่องมืออัตโนมัติสามารถทำงานแทนคุณและช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดได้ เครื่องมือเหล่านี้ช่วยคุณในการออกแบบขนาดใหญ่และซับซ้อน คุณยังสามารถใช้แบบจำลองเพื่อตรวจสอบการออกแบบของคุณได้เร็วขึ้น ซึ่งช่วยประหยัดเวลาในโครงการของคุณ

กลยุทธ์การทดสอบ

การทดสอบการออกแบบ AMS ใน VLSI เป็นเรื่องยาก คุณต้องตรวจสอบทั้งชิ้นส่วนอนาล็อกและดิจิทัลในวงจร System-on-Chip คุณสามารถทำได้หลายวิธี:

• ทำงานร่วมกับทีมทั้งแบบอนาล็อกและดิจิทัลเพื่อแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว

• ใช้โมเดลเพื่อทดสอบระบบขนาดใหญ่ในช่วงเริ่มต้น

• ใช้การสร้างแบบจำลองจำนวนจริงเพื่อดูรายละเอียดในสัญญาณอนาล็อก

• เพิ่มระบบอัตโนมัติให้กับกระบวนการตรวจสอบของคุณสำหรับการออกแบบแบบฮาร์ด

• ใช้เครื่องมือ EDA เพื่อตรวจสอบการออกแบบสัญญาณผสมได้ดี

• ลองตรวจสอบโดยตรง การตรวจสอบตามการยืนยัน และการตรวจสอบตามเมตริกเพื่อทดสอบการออกแบบของคุณ

• วางแผนอย่างดีสำหรับการทดสอบสัญญาณทั้งแบบราบรื่นและแบบทีละขั้นตอน

วิธีการเหล่านี้ช่วยให้คุณค้นพบปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และปรับปรุงวงจรให้ดียิ่งขึ้น คุณสามารถตอบสนองความต้องการของการออกแบบ AMS แบบใหม่ และมั่นใจได้ว่าวงจร VLSI ของคุณทำงานได้ดี

แนวโน้มในอนาคตของ AMS และ VLSI

ความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพ

แล้วคุณจะได้เห็น การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ใน VLSI เร็วๆ นี้วัสดุและเทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังมา วิศวกรใช้ คาร์บอนนาโนทิวบ์และทรานซิสเตอร์ที่ใช้กราฟีน ตอนนี้ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้ชิปใช้พลังงานน้อยลง และยังทำให้ชิปทำงานได้เร็วขึ้นอีกด้วย เมมริสเตอร์และแรมแบบต้านทานพบได้ในวงจรใหม่ สิ่งเหล่านี้ทำให้หน่วยความจำเร็วขึ้นและช่วยในการทำงานด้าน AI ทรานซิสเตอร์แบบเกตรอบทิศทางถูกนำมาใช้กับชิปขนาดต่ำกว่า 3 นาโนเมตร ซึ่งทำให้ชิปประหยัดพลังงานมากขึ้น

นี่คือตารางที่แสดงความก้าวหน้าสำคัญบางประการในการออกแบบ AMS สำหรับ VLSI:

พื้นที่แห่งความก้าวหน้า	รายละเอียด
คาร์บอนนาโนทิวบ์ (CNTs)	สัญญาว่าจะทดแทนทรานซิสเตอร์ซิลิกอนในชิปที่ใช้พลังงานต่ำพิเศษ
ทรานซิสเตอร์ที่ใช้กราฟีน	ให้ค่าการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นและการใช้พลังงานที่ต่ำลง
เมมมิสเตอร์	เปิดใช้งานหน่วยความจำความเร็วสูงพิเศษและการประมวลผลแบบนิวโรมอร์ฟิกสำหรับแอปพลิเคชัน AI
แรมแบบต้านทาน (ReRAM)	หน่วยความจำที่เร็วขึ้น ไม่ลบเลือน และประหยัดพลังงาน
แรมแมกนีโตรีซิสทีฟ (MRAM)	เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน AI แบบฝังตัว
3D NAND และ HBM	ใช้ใน AI และการประมวลผลประสิทธิภาพสูง
ทรานซิสเตอร์เกตออลอะราวด์ (GAA)	การแทนที่ FinFET สำหรับชิปขนาดต่ำกว่า 3 นาโนเมตร ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
สถาปัตยกรรมโมดูลาร์ที่ใช้ชิปเล็ต	ลดต้นทุนการผลิตพร้อมปรับปรุงประสิทธิภาพของชิป
ไอซี 3 มิติ	วางอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซ้อนกันหลายชั้นเพื่อความหนาแน่นที่สูงขึ้น
บูรณาการที่แตกต่างกัน	อนุญาตให้วางชิปที่แตกต่างกัน (CPU, GPU, หน่วยความจำ) ไว้ในแพ็คเกจเดียวได้
บรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์แบบกระจายออก (FOWLP)	ปรับปรุงการจัดการความร้อนและความสมบูรณ์ของสัญญาณ
การออกแบบและระบบอัตโนมัติ VLSI ที่ขับเคลื่อนด้วย AI	AI และ ML กำลังปรับปรุงเค้าโครงวงจรและคาดการณ์ความล้มเหลว

ตอนนี้ชิปทำงานเร็วขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง คุณยังต้องรับมือกับขั้นตอนการผลิตที่ยากขึ้นด้วย

แอพพลิเคชั่นที่กำลังมาแรง

การออกแบบ AMS มีความสำคัญในหลายสาขาใหม่ IoT และเทคโนโลยีสวมใส่ได้ต้องการวงจรขนาดเล็กและใช้พลังงานต่ำ คุณออกแบบระบบอนาล็อกและดิจิทัลสำหรับเซ็นเซอร์อัจฉริยะ ซึ่งช่วยเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ในด้านการดูแลสุขภาพ การออกแบบ AMS ใช้สำหรับจอภาพแบบสวมใส่ได้ และยังใช้สำหรับเครื่องมือเทเลเมดิซีนอีกด้วย สำหรับรถยนต์ การออกแบบ AMS ช่วยสนับสนุนยานยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ

ต่อไปนี้คือบางพื้นที่ที่การออกแบบ AMS สร้างความแตกต่าง:

• คุณทำให้วงจร VLSI ใช้พลังงานน้อยลง

• คุณใช้ AI และการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพื่อการออกแบบที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น

• คุณสร้างโซลูชันระบบบนชิปสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กกว่า

• คุณช่วยให้ IoT และอุปกรณ์สวมใส่มีการสื่อสารที่ดีขึ้นและใช้พลังงานต่ำ

การออกแบบ AMS เชื่อมโยงสิ่งของจริงเข้ากับระบบดิจิทัล คุณจะเห็นสิ่งนี้ได้ในรถยนต์ โรงพยาบาล และบ้านอัจฉริยะ วิศวกรต้องการให้ชิปใช้พลังงานน้อยมากและมีความแม่นยำสูง การออกแบบ AMS จะกำหนดอนาคตของ VLSI และนำเสนอแนวคิดใหม่ๆ

คุณจะพบโอกาสและปัญหามากมายในการออกแบบ AMS สำหรับวงจร VLSI ตารางด้านล่างนี้แสดงแนวคิดหลักๆ:

โอกาส	ชาเลนจ์ (Challenge)
การบูรณาการระหว่างอนาล็อกและดิจิตอล	เสียงรบกวนและการรบกวน
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน	ความแปรปรวนของกระบวนการ
เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง	ความซับซ้อนของการออกแบบ
การรวมเซ็นเซอร์และการแปลงข้อมูล	การทดสอบและผลผลิต

คุณต้องการวิธีการใหม่ๆ ในการสร้างแบบจำลองเลย์เอาต์และการใช้งาน IoT ชิปขนาดเล็กลงทำให้การจัดการเอฟเฟกต์เลย์เอาต์ทำได้ยากขึ้น คุณต้องการเครื่องมือที่ดีขึ้นสำหรับการออกแบบเหล่านี้ AI สามารถช่วยออกแบบอัตโนมัติและทำให้การทำงานง่ายขึ้น เครื่องมือการผลิตและคลาวด์ใหม่ๆ จะเปลี่ยนวิธีการสร้างวงจร VLSI ของคุณ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเป็นแนวทางในการออกแบบของคุณในอนาคต

คำถามที่พบบ่อย

AMS ในการออกแบบ VLSI หมายถึงอะไร?

AMS ย่อมาจาก Analog Mixed-Signal คุณใช้การออกแบบ AMS เพื่อรวมวงจรอนาล็อกและดิจิทัลไว้ในชิปตัวเดียว ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ของคุณสามารถจัดการกับสัญญาณจริง เช่น เสียงหรืออุณหภูมิได้

เหตุใดการออกแบบ AMS จึงมีความท้าทายมากกว่าการออกแบบดิจิทัล?

การออกแบบ AMS ยากกว่าเพราะสัญญาณแอนะล็อกอาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีสัญญาณรบกวนหรือความแตกต่างเพียงเล็กน้อย คุณจำเป็นต้องทำงานด้วยมือมากขึ้นและทดสอบอย่างระมัดระวัง การออกแบบดิจิทัลใช้เครื่องจักรมากขึ้นและมีปริมาณน้อยลง ปัญหาสัญญาณ.

การออกแบบ AMS ช่วยอุปกรณ์ IoT ได้อย่างไร

การออกแบบ AMS ช่วยให้คุณสามารถทำสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ได้ วงจรพลังงานต่ำ สำหรับ IoT คุณจะได้รับข้อมูลที่ดีจากเซ็นเซอร์และประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ ช่วยให้อุปกรณ์อัจฉริยะของคุณใช้งานได้นานขึ้นและทำงานได้ดีขึ้น

คุณใช้เครื่องมืออะไรสำหรับการจำลอง AMS?

คุณใช้เครื่องมืออย่าง SPICE, HSPICE และ VHDL-AMS เพื่อทดสอบวงจร AMS เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้คุณตรวจสอบการทำงานของวงจรก่อนสร้างจริง