Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/DataGeneral/D19831103Elc031.shtml

Использование дисилицида титана для повышения быстродействия

Для изготовления набора интегральных схем супермини-компьютера фирмы Data General применяется ее оригинальная усовершенствованная технология n-канальных МОП-схем с использованием дисилицида титана; для этой технологии характерная длина каналов составляет 2 мкм, ширина металлических проводников — 4 мкм, расстояние между металлическими проводниками — 3 мкм и толщина слоя затворного окисла — 35 нм. Дисилицид титана здесь используется как второй слой межсоединений с малым сопротивлением (см. рисунок). Этот слой делается без дополнительных фотолитографических операций и обычно служит для формирования затворов МОП-приборов. Дисилицид титана уменьшает омическое сопротивление поликремния примерно до 1,5 Ом/квадрат, поэтому его главное достоинство — повышение скоростных характеристик за счет снижения постоянной времени (RC) межсоединений.

Однако имеются еще три дополнительных достоинства. Во-первых, увеличение скорости распространения сигналов для наихудшего случая позволяет повысить общее быстродействие схемы. Во-вторых, для получения тех же самых задержек распространения сигналов в менее критичных с точки зрения производительности внутренних цепях можно использовать уменьшенные переключательные и подключенные к земле нагрузочные приборы. Наконец, разработчики могут для формирования сигналов в тех же самых цепях применять регулярные структуры, а не требующие тщательной подборки специальные схемы. Регулярные структуры зачастую имеют увеличенные паразитные нагрузки и, следовательно, работают медленнее, однако технология с использованием дисилицида титана позволяет скомпенсировать этот недостаток.

Регулярные структуры дают разработчикам возможность сократить длительность цикла проектирования. Моделирование на уровне регистров, логическое и схемное моделирование, а также топологическое проектирование схемы можно завершать гораздо быстрее, причем становится более доступной реализация средств тестирования на самом кристалле. Для сложных интегральных схем типа входящих в набор microEAGLE особенно важное значение приобретают скоростные характеристики, потребляемая мощность, сроки проектирования и возможности тестирования.

Для наблюдения внутренних состояний интегральных схем описываемого набора и управления этими состояниями предусмотрено несколько методов. Например, в центральном процессоре выходные данные арифметико-логического устройства перед выдачей их в устройство преобразования адресов загружаются в триггерный регистр. Управляя состояниями трех специальных контактов, можно создавать тракты, по которым содержимое этого триггерного регистра «выдвигается», а внешние данные «вдвигаются» в него. Для определения внутреннего состояния ЦП предусмотрено пять цепочек сканирования. В системе имеются средства оперативного контроля; пользуясь ими, система при включении питания выполняет диагностическую микропрограмму и только после этого передает управление виртуальному пульту.

Внутренние функциональные узлы интегральных схем питаются от напряжения 3,5 В, а для всех входных и выходных схем с ТТЛ-уровнями используется напряжение 5 В. Снижением напряжения питания внутренних узлов до 3,5 В обеспечивается повышение быстродействия кристаллов и уменьшение потребляемой ими мощности. Каждый из кристаллов будет иметь мощность рассеяния около 3 Вт и конструктивно оформляться в корпусах с матричным расположением штырьковых выводов форматом 84*100. Хотя новые интегральные схемы совместимы с одним из уже существующих устройств, сам характер подобных лабораторных образцов не позволяет непосредственно превратить их в конечное изделие. Даже в случае успешной реализации подобные ИС могут появиться в лучшем случае только через два года.

Родительская статья:

Набор микросхем для реализации 32-рзрядной архитектуры машин Eclipse

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 56, No.22 (678), 1983г - пер. с англ. М.: Мир, 1983, стр.29

Electronics Vol.56 No.22 November 3, 1983 A McGraw-Hill Publication

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Интеграция систем





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/DataGeneral/D19831103Elc031.shtml