Мурога С. - Системное проектирование сверхбольших интегральных схем (2 книги) [1985, DjVu, RUS]

------------- Оглавление 1 киниги ----------------
Предисловие редактора перевода 5
Предисловие 7
Глава 1. Введение Н
1.1. Значение совершенствования технологии производства
интегральных схем П
1.2. Способы реализации компонентов схем 19
Диоды 20
Транзисторы , 20
Дискретные компоненты 23
Интегральные схемы 23
Сборка и герметизация 27
Степень интеграции 30
1.3. Преимущества ИС перед дискретными компонентами ... 31
Глава 2. Производство и анализ стоимости И С 37
2.1. Производство модулей ИС 37
2.2. Выход исходных ИС 50
2.3. Стоимостной анализ 56
Начальные вложения . 59
Стоимость изготовления ИС 61
2.4. Производство ИС 67
Схемы защиты 67
Прямая пошаговая проекция 69
Уменьшение ширины линий и увеличение предельной частоты
переключений транзисторов при сверхультрафиолетовой,
электронной и рентгеновской литографии 69
Автоматизация производства ИС 71
2.5. Выбор типа ИС и методы логического проектирования . . 73
Упражнения 76
Глава 3. Логическое проектирование и разработка масок биполярных
логических интегральных схем 78
3.1. Биполярные транзисторы 78
Носители тока 78
Инвертор ' 80
Ограничения быстродействия биполярных транзисторов . . 81
3.2. Транзисторно-транзисторная логика 84
Построение ТТЛ-схем с повышенной выходной мощностью . 94
Варианты ТТЛ-схем 98
Быстродействующие ТТЛ-вентили 101
Изопланарный процесс 102
Произведение быстродействие — мощность 105
3.3. Проектирование топологии схем на биполярных транзисторах 107
Правила разработки топологии ИС 108
Размеры топологической схемы 112
Проектирование электрических схем 115
Упражнения 116-
3.4. Эмиттерно-связанная логика 118
Логическое проектирование ЭСЛ-схем на схемном уровне . . 125
Трудности использования ЭСЛ-схем 132
Проблема теплового рассеяния 132
ЭСЛ с улучшенной изоляцией 134
Упражнения 137
3.5. Другие типы биполярных логических схем 139
Транзисторно-резисторная логика с транзисторами Шоттки
(ШТРЛ) 140
Эмиттерная функциональная логика ,140
Интегральная инжекционная логика 141
Другие особенности схем И2Л 148
Другие типы логических ИС 152
Упражнения 153
3.6. Выводы 15&
Глава 4. Логическое проектирование и разработка масок МОП-схем 157
4.1. МОП-транзистор 157
Носители тока 157
Сравнение р- и п-МОП-транзисторов 158
Схемы инверторов 159*
МОП-ячейка с £>-нагрузкой 163
Ограниченность быстродействия МОП-транзисторов. . . . 165
Структура с самосовмещенным затвором 166
Уменьшение размеров МОП-транзисторов 169
4.2. Проектирование логических схем на МОП-структурах . . . 171
Логическое проектирование МОП-схем в предположении, что
каждая МОП-ячейка реализует функцию отрицания . . . 17S
Минимизация площади кристалла 177
4.3. Проблемы, возникающие при проектировании электрических 183
схем
Размер МОП-ячейки 183
Быстродействие МОП-схем 188-
Пересечение соединений 191
Распространение выделяемого тепла 191
4.4. Логическое проектирование МОП-схем при совместном
использовании вентилей ИЛИ-НЕ и И-НЕ 192
4.5. Примеры общеупотребительных и нестандартных МОП-схем 195
Упражнения 197
4.6. Проектирование топологии статических МОП-схем .... 200
Правила разработки топологии 200
Общие принципы проектирования топологических схем . . 202
4.7. Последовательность разработки ИС 210
1. Проектирование архитектуры системы 210
2. Проектирование логических схем 211
3. Проектирование электрической и топологической схемы . 212
4. Изготовление опытного образца пластины 216
5. Определение характеристик ИС 216
Упражнения 219
4.8. Динамические МОП-схемы 220
Двухфазные динамические МОП-схемы .......! 221
Четырехфазные динамические МОП-схемы 228
Другие многофазные динамические МОП-схемы .... 230
Свойства динамических МОП-схем 231
Другие вопросы, относящиеся к проектированию динамических
схем 231
Упражнения 234
4.9. Комплементарные МОП-структуры 234
Логическое проектирование КМОП-схем . . . . . . 241
Изготовление КМОП-структур 242
Топология КМОП-схем 242
Совершенствование КМОП-структур 245
Изопланарные КМОП-структуры 247
Дальнейшее совершенствование КМОП-структур .... 251
КМОП-структуры на сапфировой подложке 251
Разновидности КМОП-структур 254
4.10. Другие методы изготовления МОП-структур 261
МОП-структуры с двойной диффузией .0 261
V-МОП-транзистор ............ 262
Упражнения 265
4.11. Выводы 266
Глава 5. Сравнение типов И С и основные направления
совершенствования технологии их производства 268
5.1. Сравнение типов ИС . . 268
Быстродействие 268
Логические возможности , , 269
Произведение временной задержки на мощность . . . . 270
Сборка ИС 271
5.2. Совместимость 274
5.3. Выпуск серий ИС 275
5.4. Основные направления совершенствования технологии . . 278
Развитие технологических методов 279
Миниатюризация устройств 280
Полевой транзистор с GaAs-подложкой 281
Теоретические пределы миниатюризации 283
Переход Джозефсона 283
Другие возможности 285
Упражнения 285
------------ Оглавление 2 книги -----------------
Глава 6. Запоминающие устройства . • 5
6.1. Характеристики полупроводниковых запоминающих устройств 5
6.2. Запоминающие устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ) 7
6.3. Использование ЗУПВ вместо логических схем ...... 17
6.4. ПЗУ с масочным программированием 19
6.5. Программируемые постоянные- запоминающие устройства
(ППЗУ) 25
6.6. Стираемые ПЗУ 27
6.7* Сравнение полупроводниковых запоминающих устройств . , 29
6.8. Другие виды ЗУ 33
6.9.. Сравнение запоминающих устройств различных типов ... 35
Упражнения .37
Глава 7. Применение ПЗУ в логическом проектировании и в реализации
алгоритмов решения задач . 39
7.1. Предпосылки использования ПЗУ в логическом проектировании 40
7.2. Генерация сигналов и символов . 44
7.3. Комбинационные схемы 47
7.4. Последовательностные схемы .,.,., 56
7.5. Преобразование кодов 58
Упражнения 73
7.6. ПЗУ в арифметических устройствах 74
7.7. Программируемые логические матрицы и их разновидности 84
7.8. Частично программируемые логические матрицы ... 102
7.9. Многоступенчатые логические матрицы . .... 104
7.10. Использование ЗУ в ЭВМ 108
7.11. Краткие выводы НО
Упражнения 113
Глава 8. Автоматизированное проектирование с помощью ЭВМ , , 115
8.1. Разработка технических условий, функциональное и логическое
проектирование . . . 116
8.2. Логическое моделирование 117
8.3. Разбиение системы на части и проектирование ИС ; , . 118
8.4. Анализ и моделирование электрических схем 118
8.5. Проектирование топологии 120
8.6. Верификация и контроль результатов проектирования . . . 124
8.7. Проблемы программ автоматизированного проектирования 125
8.8. Базы данных систем автоматизированного проектирования и
автоматизация производства 127
8.9. Литература по вопросам автоматизации проектирования . 128
Упражнения . . . ..»...••■»•• 128
Глава 9. Методы полного и частичного проектирования на заказ . , 129
9.1. Цели проектирования 130
9.2. Проектирование с использованием дискретных компонентов и
серийно выпускаемых ИС 135
9.3. Метод полного проектирования на заказ ...... 136
9.4. Методы частичного проектирования на заказ 141
9.5. Сравнение различных методов проектирования 176
9.6. МикроЭВМ .185
9.7. Сравнительный анализ методов проектирования 206
Упражнения 211
Глава 10. Состояние и перспективы системного проектирования СБИС 214
10.1. Проблемы системного проектирования 214
10.2. Соотношение между аппаратным и программным
обеспечением 218
10.3. Проблемы дальнейшего • развития технологии БИС/СБИС 226
Приложение. Теоретическое обоснование процедуры 4.2.1
проектирования схем, содержащих минимальное число инвертирующих вентилей 235
Литература . „ . . . 239
Предметный указатель 284