ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ VLSI: ຂັ້ນຕອນ ການ ອອກ ແບບ, ການ ປະດິດ, ການ ນໍາ ໃຊ້ ແລະ ແນວ ໂນ້ມ ໃນ ອະນາຄົດ

Very Large-Scale Integration (VLSI) ເປັນພື້ນຖານຂອງເຕັກໂນໂລຊີ semiconductor ທີ່ທັນສະໄຫມ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນສາມາດສ້າງໄດ້. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ພາບລວມທີ່ມີໂຄງສ້າງຂອງ VLSI, ຈາກຄວາມຫມາຍຫຼັກ ແລະ ຂະບວນການອອກແບບ ຈົນເຖິງການນໍາໃຊ້ທາງກາຍະພາບ, ການນໍາໃຊ້, ເຄື່ອງມື ແລະ ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ, ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ແຈ່ມແຈ້ງກ່ຽວກັບວິທີທີ່ຫມວດປະກອບທີ່ກ້າວຫນ້າຖືກສ້າງຂຶ້ນ, ອອກແບບ ແລະ ຜະລິດ.

ຄ1. VLSI ແມ່ນຫຍັງ?

ຄ2. ຂັ້ນຕອນການອອກແບບ VLSI

ຄ3. VLSI Physical Design and Sign-Off

ຄ4. ການຜະລິດ, ການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ການທົດສອບ VLSI

ຄ5. ຂອບເຂດການອອກແບບແລະການນໍາໃຊ້ໃນ VLSI

ຄ6. ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ VLSI

ຄ7. ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ແລະ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ VLSI

ຄ8. ເຄື່ອງມືອອກແບບ VLSI ແລະ ໂປຣແກຣມ EDA

ຄ9. ແນວ ໂນ້ມ ໃນ ອະນາຄົດ ຂອງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ VLSI

ຄ10. ສະຫລຸບ

ຄ11. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

Figure 1. VLSI (Very Large-Scale Integration)

VLSI ແມ່ນຫຍັງ?

VLSI (Very Large-Scale Integration) ເປັນເຕັກໂນໂລຊີ semiconductor ທີ່ລວມເອົາຈໍານວນ transistor ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ, ຈາກຫຼາຍພັນເຖິງຫຼາຍລ້ານ, ເຂົ້າໃນຫມວດດຽວ. ຈຸດປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງມັນແມ່ນເພື່ອນໍາໃຊ້ຫນ້າທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນພາຍໃນ silicon chip ນ້ອຍໆ, ຮັບໃຊ້ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບຈຸນລະຊີບ, ອຸປະກອນຄວາມຊົງຈໍາ ແລະ ສະຖາປະນິກ system-on-chip (SoC) ທີ່ທັນສະໄຫມ.

ໂດຍການເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, VLSI ສະຫນັບສະຫນູນການອອກແບບຫມວດທີ່ມີປະສິດທິພາບພ້ອມກັບປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນ, ການໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍລົງ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກແລະຄອມພິວເຕີທີ່ທັນສະໄຫມ.

ຂັ້ນຕອນການອອກແບບ VLSI

Figure 2. VLSI Design Process

ຂັ້ນຕອນການອອກແບບ VLSI ຕິດຕາມຂະບວນການທີ່ມີໂຄງສ້າງເຊິ່ງປ່ຽນຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບໃຫ້ເປັນຊິບຊິບທີ່ຜະລິດໄດ້. ແຕ່ ລະ ຂັ້ນ ຕອນ ຈະ ສ້າງ ຂຶ້ນ ເທິງ ຂັ້ນ ຕອນ ກ່ອນ ເພື່ອ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ຂອງ ການ ໃຊ້ ງານ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ການ ຜະລິດ.

ລາຍລະອຽດການອອກແບບ

ຂັ້ນຕອນນີ້ກໍານົດຫນ້າທີ່, ເປົ້າຫມາຍການດໍາເນີນງານ, ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງພະລັງງານ ແລະ ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງພື້ນທີ່. ມັນໃຫ້ຄໍາອະທິບາຍລະບົບລະດັບສູງທີ່ຊີ້ນໍາການອອກແບບທັງຫມົດ.

ການອອກແບບສະຖາປະນິກ

ໂຄງສ້າງລວມຂອງຊິບຖືກກໍານົດໄວ້, ລວມທັງ block ຫນ້າທີ່, ເສັ້ນທາງຂໍ້ມູນ, logic ການຄວບຄຸມ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ກັນເພື່ອບັນລຸເປົ້າຫມາຍຂອງລະບົບ.

ການອອກແບບ RTL

ໃນລະດັບການຖ່າຍທອດຈົດທະບຽນ (RTL), ການອອກແບບຖືກອະທິບາຍໂດຍໃຊ້ພາສາອະທິບາຍຂອງຮາດແວຣ໌ເຊັ່ນ Verilog ຫຼື VHDL. RTL ກໍານົດການຫລັ່ງໄຫລຂອງຂໍ້ມູນແລະພຶດຕິກໍາທາງດ້ານເຫດຜົນໃນຮູບແບບທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບເຕັກໂນໂລຊີ.

ການກວດສອບຫນ້າທີ່

ການວິເຄາະຖືກໃຊ້ເພື່ອຢືນຢັນວ່າ RTL ປະພຶດຢ່າງຖືກຕ້ອງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຖືກຕ້ອງກ່ອນການນໍາໃຊ້ຮາດແວຣ໌.

ການສັງລວມເຫດຜົນ

ລະຫັດ RTL ທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນແລ້ວຈະຖືກປ່ຽນເປັນລະບົບ netlist ລະດັບປະຕູໂດຍໃຊ້ຫ້ອງສະຫມຸດຈຸລັງມາດຕະຖານ. ການ ອອກ ແບບ ແມ່ນ ດີ ທີ່ ສຸດ ສໍາ ລັບ ພະ ລັງ, ປະ ສິດ ທິ ພາບ ແລະ ພື້ນ ທີ່.

ການຢືນຢັນຢ່າງມີເຫດຜົນ

netlist ທີ່ປະກອບເຂົ້າກັນຈະຖືກກວດສອບເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນສອດຄ່ອງກັບຫນ້າທີ່ RTL ກ່ອນຈະຍ້າຍໄປສູ່ການນໍາໃຊ້ທາງກາຍະພາບ.

VLSI Physical Design and Sign-Off

Figure 3. VLSI Physical Design and Sign-Off

ການອອກແບບທາງກາຍະພາບແປ netlist ລະດັບປະຕູໃຫ້ເປັນແບບແຜນທາງກາຍະພາບທີ່ລະອຽດເຊິ່ງສາມາດຜະລິດໄດ້ໃນ silicon. ຂັ້ນຕອນນີ້ເຈາະຈົງໃສ່ການບັນລຸຂໍ້ຮຽກຮ້ອງດ້ານປະສິດທິພາບ, ພະລັງ, ພື້ນທີ່ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດໃນຂະນະທີ່ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບການອອກແບບຂອງໂຮງງານ.

ຂັ້ນຕອນການອອກແບບທາງກາຍະພາບ

• ການແບ່ງແຍກ: ແບ່ງການອອກແບບລວມອອກເປັນກຸ່ມນ້ອຍໆທີ່ຈັດການໄດ້ເພື່ອປັບປຸງການຂະຫຍາຍຕົວແລະການຄວບຄຸມການອອກແບບ.

• Floorplanning: ກໍານົດການວາງຂອງ block ໃຫຍ່, pin I / O ແລະ domain ພະລັງ ເພື່ອປັບປຸງເສັ້ນທາງແລະເວລາ.

• ການວາງ: ກໍານົດສະຖານທີ່ທີ່ແນ່ນອນໃຫ້ແກ່ຈຸລັງມາດຕະຖານໃນຂະນະທີ່ສົມດຸນເວລາ, ຄວາມອັດສະຈັນ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານ.

• Clock Tree Synthesis (CTS): ສ້າງເຄືອຂ່າຍໂມງທີ່ສົມດຸນເພື່ອຫລຸດຜ່ອນຄວາມບິດເບືອນ, ຄວາມຊັກຊ້າ ແລະ ບັນຫາເວລາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂມງ.

• Routing: ສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ໂລຫະທີ່ລະອຽດລະຫວ່າງຈຸລັງ ແລະ block ໃນຂະນະທີ່ເຮັດຕາມກົດການອອກແບບ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນການແຊກແຊງຂອງສັນຍານ.

• Timing Closure: ປັບປຸງການວາງ, ການເດີນທາງ ແລະ buffering ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຂໍ້ຈໍາກັດທັງຫມົດຂອງການຕັ້ງຄ່າ ແລະ ການຢັບຢັ້ງເວລາຖືກສະຫນອງໃນສະພາບການດໍາເນີນງານ.

ການກວດສອບທາງຮ່າງກາຍ ແລະ ການເຊັນຊື່

• DRC (Design Rule Check): ຢືນຢັນວ່າແບບແຜນສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ຈໍາກັດທັງຫມົດຂອງການຜະລິດ ແລະ ຂະບວນການ.

• LVS (Layout vs. Schematic): ຢືນຢັນວ່າແບບແຜນທາງກາຍະພາບຖືກຕ້ອງກັບແບບແຜນ ຫຼື netlist ຕົ້ນສະບັບ.

• LEC (Logical Equivalence Check): ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຫນ້າທີ່ລະຫວ່າງການອອກແບບ RTL, synthesized ແລະ post-layout.

ການເຊັນທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການອອກແບບນັ້ນປະຕິບັດຕາມຂໍ້ຮຽກຮ້ອງດ້ານຫນ້າທີ່, ເວລາ ແລະ ການຜະລິດ ແລະ ພ້ອມແລ້ວສໍາລັບການປະດິດ.

ການຜະລິດ, ການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ການທົດສອບ VLSI

ຫລັງ ຈາກ ການ ກວດ ສອບ ເທື່ອ ສຸດ ທ້າຍ ແລະ ລົງ ຊື່ ແລ້ວ, ໂຄງ ຮ່າງ ທາງ ຮ່າງ ກາຍ ທີ່ ສໍາ ເລັດ ແລ້ວ ຈະ ຖືກ ປ່ຽນ ເປັນ ແຟ້ມ GDS-II ແລະ ສົ່ງ ໄປ ຫາ ໂຮງງານ semiconductor ໃນ ຂັ້ນ ຕອນ ທີ່ ເອີ້ນ ວ່າ tape-out. ແຟ້ມນີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແບບແຜນສໍາລັບການຜະລິດຫມວດປະກອບ.

Figure 4. VLSI Fabrication

ການ ປະດິດ ປະກອບ ດ້ວຍ ຂັ້ນ ຕອນ ຂະ ບວນການ ໃນ ລະດັບ wafer ຫລາຍ ຂັ້ນ ຕອນ, ຮ່ວມ ທັງ ການ ສະ ສົມ, photolithography, doping ແລະ etching, ຊຶ່ງ ຮ່ວມ ກັນ ເປັນ transistor ແລະ ຊັ້ນ ຕິດ ຕໍ່ ກັນ ຢູ່ ໃນ silicon wafers. ເມື່ອການຜະລິດສໍາເລັດແລ້ວ, wafers ຈະຖືກຕັດເປັນຊິບແຕ່ລະຊິ້ນ.

ແຕ່ ລະ chip ໄດ້ ຜ່ານ ການ ທົດ ສອບ ທາງ ໄຟຟ້າ ເພື່ອ ກວດກາ ເບິ່ງ ຫນ້າ ທີ່, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄຸນສົມບັດ ຂອງ ພະລັງ. ຈາກນັ້ນອຸປະກອນທີ່ຜ່ານຈະຖືກຫໍ່ໄວ້ເພື່ອໃຫ້ການປົກປ້ອງທາງຮ່າງກາຍ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ພາຍນອກ. ພຽງ ແຕ່ chip ທີ່ ບັນລຸ ຕາມ ຂໍ້ ຮຽກຮ້ອງ ທີ່ ກໍານົດ ໄວ້ ເທົ່າ ນັ້ນ ທີ່ ຈະ ດໍາ ເນີນ ຕໍ່ ໄປ ສູ່ ຄຸນສົມບັດ ແລະ ການ ສົ່ງ ລໍາດັບ ສຸດ ທ້າຍ.

ຂອບເຂດການອອກແບບ ແລະ ການນໍາໃຊ້ໃນ VLSI

Figure 5. Design and Implementation Domains in VLSI

ການອອກແບບ VLSI	ຄໍາອະທິບາຍ	ໂປຣແກຣມທົ່ວໄປ
Digital VLSI Design	ເນັ້ນໃສ່ຫມວດທີ່ອີງໃສ່ logic ໂດຍໃຊ້ລະດັບສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອໃຊ້ຫນ້າທີ່ການຄອມພິວເຕີແລະການຄວບຄຸມ. ເນັ້ນເຖິງຄວາມຖືກຕ້ອງ, ເວລາ ແລະ ປະສິດທິພາບ.	Microprocessors, memory units, controllers, digital signal processors
ການອອກແບບ VLSI ແບບ Analog	ກ່ຽວຂ້ອງກັບສັນຍານເວລາທີ່ຕໍ່ເນື່ອງແລະພຶດຕິກໍາທາງໄຟຟ້າທີ່ແນ່ນອນ. ການອອກແບບມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວຕໍ່ສຽງດັງ, ການປ່ຽນແປງຂອງຂະບວນການ ແລະ ອຸນຫະພູມ.	Amplifiers, voltage regulators, oscillators, ADCs/DACs
ການອອກແບບ VLSI ສັນຍານປະສົມ	ລວມເອົາຊ່ອງ analog ແລະ digital ເຂົ້າກັນໃນຊິບດຽວເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ສັນຍານໃນໂລກຈິງກັບຂະບວນການທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ.	Sensor interfaces, data converters, communication interface
ການອອກແບບ RF VLSI	ເປົ້າຫມາຍການອອກແບບຫມວດความถี่ສູງສໍາລັບການສື່ສານແບບไร้สาย. ຕ້ອງພິຈາລະນາຢ່າງຖີ່ຖ້ວນກ່ຽວກັບການສອດຄ່ອງກັບ impedance, noise ແລະ ຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານ.	ຜູ້ສົ່ງ, ຜູ້ຮັບ, PLLs, frequency synthesizer
ການອອກແບບ VLSI ພະລັງຕ່ໍາ	ເນັ້ນເຖິງສະຖາປະນິກແລະເຕັກນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງພະລັງງານເພື່ອຫລຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະສະຖິຕິ.	ອຸປະກອນການເຄື່ອນໄຫວ, ລະບົບ IoT, ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ
ການອອກແບບ ASIC	ພັດທະນາຫມວດປະກອບເຂົ້າກັນສະເພາະໂປຣແກຣມທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຫນ້າທີ່ທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງແລະມີປະສິດທິພາບສູງ.	AI accelerators, networking chips, consumer electronics
ການອອກແບບ FPGA	ໃຊ້ລະບົບຮາດແວຣ໌ທີ່ສາມາດຕັ້ງຄ່າຄືນໄດ້ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຂຽນໂປຣແກຣມຫຼັງການຜະລິດແລະການອອກແບບຢ່າງວ່ອງໄວ.	ການສ້າງແບບຢ່າງ, ການກວດສອບ, ລະບົບຝັງທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້

ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ VLSI

Figure 6. Consumer Electronics

• ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ໃຊ້: ໂທລະສັບມືຖື, ຄອມພິວເຕີ, ເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມ ແລະ ອຸປະກອນເກມເພິ່ງພາອາໄສ VLSI ເພື່ອໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງ, ໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ ແລະ ຮູບຮ່າງທີ່ນ້ອຍ.

Figure 7. Automotive Systems

• ລະບົບລົດ: ຫນ່ວຍຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກ (ECU), ລະບົບຊ່ວຍເຫຼືອຜູ້ຂັບລົດທີ່ກ້າວຫນ້າ (ADAS), ລະບົບຂໍ້ມູນຄວາມບັນເທີງ ແລະ ລະບົບການຂັບຂີ່ແບບອັດຕະໂນມັດໃຊ້ VLSI ສໍາລັບການດໍາເນີນການໃນເວລາຈິງ ແລະ ຄວາມໄວ້ວາງໃຈ.

Figure 8. Telecommunication

• ໂທລະຄົມມະນາຄົມ: Routers, modem, base station ແລະ infrastructure 5G ເພິ່ງພາອາໄສ VLSI ເພື່ອຮັບມືກັບອັດຕາຂໍ້ມູນສູງ, ການປັບປຸງສັນຍານ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຄືອຂ່າຍ.

Figure 9. Healthcare

• ການປິ່ນປົວສຸຂະພາບ: ອຸປະກອນຮູບພາບທາງການແພດ ແລະ ອຸປະກອນຕິດຕາມສຸຂະພາບທີ່ໃສ່ໄດ້ໃຊ້ VLSI ເພື່ອບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມເຊື່ອຖື ແລະ ການຈັດການຂໍ້ມູນທີ່ມີປະສິດທິພາບ.

ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ແລະ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ VLSI

ຜົນປະໂຫຍດ

• ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງການລວມເຂົ້າກັນສູງພ້ອມກັບຂະຫນາດ chip ທີ່ຫລຸດລົງ

• ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາກວ່າເມື່ອສົມທຽບກັບການນໍາໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

• ຄວາມໄວແລະປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການສູງ

• ຜົນປະໂຫຍດດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດປະລິມານຫຼາຍ

• ຄວາມໄວ້ວາງໃຈໄດ້ດີຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ທາງກາຍະພາບຫນ້ອຍລົງ

ຂໍ້ຈໍາກັດ

• ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການພັດທະນາ ແລະ ການຜະລິດສູງ

• ການອອກແບບຈໍາກັດຫຼັງຈາກການຜະລິດ

• ຂະບວນການຜະລິດທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ ແລະ ຂໍ້ທ້າທາຍໃນການຈັດການຜົນຜະລິດ

• ວົງຈອນການອອກແບບ ແລະ ການກວດສອບທີ່ຍາວນານ

• ການຂະຫຍາຍເຕັກໂນໂລຊີຢ່າງວ່ອງໄວ ນໍາໄປສູ່ວົງຈອນຊີວິດຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ສັ້ນລົງ

ເຄື່ອງມືອອກແບບ VLSI ແລະ ໂປຣແກຣມ EDA

Figure 10. VLSI Design Flow from RTL to GDSII

ເຄື່ອງມື Electronic Design Automation (EDA) ໃຫ້ການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທຸກຂັ້ນຕອນຂອງການອອກແບບ ແລະ ການນໍາໃຊ້ VLSI. ມັນຊ່ວຍໃຫ້ເຈົ້າຈັດການກັບຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນໃນຂະນະທີ່ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຖືກຕ້ອງແລະປະສິດທິພາບ.

• ເຄື່ອງມື RTL coding ແລະ simulation: ໃຊ້ເພື່ອບັນຍາຍພຶດຕິກໍາຂອງຮາດແວຣ໌ ແລະ ກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຫນ້າທີ່ໃນຕອນຕົ້ນຂອງວົງຈອນການອອກແບບ.

• ເຄື່ອງມືການປະສົມ ແລະ ປະສິດທິພາບ: ປ່ຽນໂປຣແກຣມ RTL ໃຫ້ເປັນຕົວແທນລະດັບປະຕູ ໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງເວລາ, ພະລັງ ແລະ ພື້ນທີ່.

• ເຄື່ອງມືອອກແບບທາງກາຍະພາບ ແລະ ການວິເຄາະເວລາ: ຈັດການກັບການວາງ, ການເດີນທາງ, ການແຈກຢາຍໂມງ ແລະ ການກວດສອບເວລາພາຍໃຕ້ສະພາບການດໍາເນີນງານແທ້ໆ.

• ເຄື່ອງມືກວດສອບການເຊັນ: ດໍາເນີນການກວດສອບຄັ້ງສຸດທ້າຍສໍາລັບເວລາ, ພະລັງ ແລະ ການປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບທາງກາຍະພາບ ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການຜະລິດພ້ອມແລ້ວ.

ເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ສໍາຄັນສໍາລັບການອອກແບບທີ່ຖືກຕ້ອງ, ຂະບວນການຂະຫຍາຍຕົວ ແລະ ລົດເວລາພັດທະນາໃນໂຄງການ VLSI ສະໄຫມໃຫມ່.

ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ VLSI

ທິດ ທາງ ສໍາຄັນ ຫລາຍ ຢ່າງ ກໍາລັງ ຫລໍ່ ຫລອມ ອະນາຄົດ ຂອງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ VLSI ໃນ ຂະນະ ທີ່ ປະສິດທິພາບ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມ ຮຽກຮ້ອງ ຂອງ ການ ຮວມ ເຂົ້າກັນ ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ ເລື້ອຍໆ.

• AI ແລະ machine learning accelerators: ຮາດແວຣ໌ພິເສດທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການດໍາເນີນການຄຽງຄູ່ກັນ ແລະ ວຽກງານຂໍ້ມູນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.

• 3D ICs ແລະ ສະຖາປະນິກທີ່ອີງໃສ່ chiplet: ເຕັກນິກການລວມເຂົ້າກັນທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວ, ຜົນຜະລິດ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໂດຍການລວບລວມຫຼືການລວມເອົາຫຼາຍດາຍ.

• ການອອກແບບພະລັງງານຕ່ໍາທີ່ສຸດ: ໂຄງສ້າງທີ່ມີປະສິດທິພາບພະລັງງານທີ່ອອກແບບສໍາລັບຄອມພິວເຕີ edge ແລະ ອຸປະກອນ IoT ທີ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານພະລັງງານ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຄັ່ງຄັດ.

• ການຄົ້ນຄວ້າ Beyond-CMOS: ການຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸ semiconductor ໃຫມ່ ແລະ ໂຄງສ້າງອຸປະກອນ ເພື່ອຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບເກີນຂອບເຂດການຂະຫຍາຍຕົວແບບເກົ່າ.

ການສະຫລຸບ

ເຕັກໂນໂລຊີ VLSI ລວມເອົາໂຄງສ້າງລະບົບ, ວິທີການອອກແບບ, ການກວດສອບ ແລະ ການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າເພື່ອເຮັດໃຫ້ຫມວດປະກອບເຂົ້າກັນມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ໄວ້ວາງໃຈໄດ້. ຂະນະທີ່ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງ semiconductor ເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ, ຄວາມຊ່ຽວຊານທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນການອອກແບບ VLSI, ການນໍາໃຊ້ທາງຮ່າງກາຍ ແລະ ການກວດສອບຍັງເປັນສິ່ງສໍາຄັນ. ດ້ວຍແນວໂນ້ມທີ່ເກີດຂຶ້ນເຊັ່ນ AI accelerators, 3D integration ແລະ ultra-low-power systems, VLSI ຈະສືບຕໍ່ຊ່ວຍໃນການຫລໍ່ຫຼອມອະນາຄົດຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ຄອມພິວເຕີ ແລະ ລະບົບສະຫລາດ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ເປັນຫຍັງການປະສິດທິພາບພະລັງງານຈຶ່ງເປັນສິ່ງທ້າທາຍສໍາຄັນໃນການອອກແບບ VLSI ສະໄຫມໃຫມ່?

ເມື່ອຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ transistor ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫລວງຫລາຍ. ກະແສໄຟຟ້າ, ກິດຈະກໍາການປ່ຽນແປງ ແລະ ການແຈກຢາຍໂມງທັງຫມົດມີສ່ວນເຮັດໃຫ້ເກີດການທ້າທາຍພະລັງງານ, ເຮັດໃຫ້ເຕັກນິກພະລັງງານຕໍ່າມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ຄວາມໄວ້ວາງໃຈ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ລະບົບທີ່ໃຊ້ຫມໍ້ໄຟຟ້າ.

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າການອອກແບບ VLSI ລົ້ມເຫລວໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ silicon?

ຖ້າພົບຄວາມລົ້ມເຫລວຫຼັງຈາກການຜະລິດ, ນັກວິສະວະກອນຈະວິເຄາະຂໍ້ມູນການທົດສອບເພື່ອລະບຸສາເຫດເຊັ່ນ ການລະເມີດເວລາ ຫຼື ຄວາມຜິດພາດທາງດ້ານເຫດຜົນ. ໃນຫຼາຍກໍລະນີ, ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການອອກແບບຄືນໃຫມ່, ຊຶ່ງຈະເພີ່ມລາຄາແລະຊັກຊ້າໃນການປ່ອຍຜະລິດຕະພັນ, ເນັ້ນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການກວດສອບກ່ອນ silicon.

ການຂະຫຍາຍເຕັກໂນໂລຊີມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງການອອກແບບ VLSI?

node ຂະບວນການທີ່ນ້ອຍກວ່າຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນ ແຕ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາຕ່າງໆເຊັ່ນ ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ບັນຫາຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານ ແລະ ກົດການອອກແບບທີ່ເຄັ່ງຄັດກວ່າ. ການຂະຫຍາຍຕົວນີ້ຈະເພີ່ມຄວາມພະຍາຍາມໃນການກວດສອບ ແລະ ການເພິ່ງພາອາໄສເຄື່ອງມື ແລະ ວິທີການ EDA ທີ່ກ້າວຫນ້າ.