Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Honeywell/A19870205Elc003.shtml

Биполярная матрица на 14 тыс. вентилей

Колорадо-Спрингс, шт.Колорадо. Новая ИС, выпущенная фирмой Honeywell Inc., заставила пересмотреть смысл понятия «большая» по крайней мере применительно к быстродействующим биполярным вентильным матрицам массового спроса. Центр цифровых схем фирмы Honeywell выпустил полузаказную логическую матрицу типа HE12000, которая существенно превзошла достигнутый ранее для биполярных кристаллов уровень 10 тыс. вентилей. Новая матрица имеет задержку распространения 150 пс, мощность рассеяния составляет 9 Вт в типичном и 15 Вт в наиболее тяжелых режимах.

Этот кристалл принадлежит к новому поколению биполярных матриц, характеризующемуся большим числом вентилей и более высоким быстродействием. Назначение таких матриц — повысить вычислительную мощность компьютеров, не прибегая к дорогостоящим системам жидкостного охлаждения. Фирме Honeywell «наступают на пятки» такие компании, как Fairchild, Motorola и Texas Instruments, которые, как ожидается, скоро анонсируют матрицы, изготовленные по усовершенствованной технологии ЭСЛ-схем.

Что касается новой матрицы фирмы Honeywell, то она выполнена по той же биполярной технологии с трехуровневой металлизацией и 1,25-мкм проектными нормами, которую компания использовала для изготовления своей матрицы HE8000 на 8000 вентилей, выпущенной в начале 1986г. Почти такая же технология, тоже с 1,25-мкм проектными нормами, была использована фирмой Honeywell для выполнения работ по этапу 1 программы ССИС министерства обороны. Новый кристалл содержит матрицу вентилей токопереключательной логики (ТПЛ), окруженную ЭСЛ-схемами ввода-вывода. Такая конфигурация характеризуется высоким быстродействием при малом потреблении мощности. ТПЛ-элементы отличаются от ЭСЛ-схем только тем, что не содержат эмиттерных повторителей. Как говорит Дэйвид Уик, управляющий по выпуску биполярных схем, благодаря отсутствию эмиттерных повторителей ТПЛ-элементы рассеивают меньшую мощность и имеют повышенную плотность упаковки.

«ТПЛ-схемы в принципе имеют меньшую нагрузочную способность [чем ЭСЛ], но наш опыт в области автоматизированного проектирования свидетельствует о том, что совсем не обязательно иметь сверхвысокую нагрузочную способность во всех макроэлементах матрицы,— говорит Уик. — У нас есть макроэлемент с эмиттерным повторителем, который заказчик может использовать в тех случаях, когда ему нужно обеспечить управление тактовой шиной или тактовой схемой внутри матрицы».

Большинство изготовителей вычислительной техники будут все шире использовать плотно-упакованные полузаказные КМОП-схемы, однако небольшой группе компаний, сохраняющих свою приверженность к универсальным ЭВМ и супермини-компьютерам, по-прежнему потребуются биполярные кристаллы с повышенным быстродействием и увеличенным числом вентилей. Таково мнение Дина Винкелмана, аналитика рынка специализированных логических ИС в компании Integrated Circuit Engineering Corp. (Скоттсдейл, шт.Аризона).

«Большинство потребителей не нуждаются в столь высоком быстродействии и не захотят по- купать сравнительно дорогостоящие ЭСЛ-схемы»,— говорит он. Однако, по его словам, всегда найдутся фирмы, которым нужды быстродействующие биполярные ИС. Следует только иметь в виду, что число таких фирм будет постепенно уменьшаться. Поэтому те схемы подобного типа, которые будут выпущены в 1987г., насытят спрос на довольно длительный период времени». Согласно его оценкам, к 1991г. доля ЭСЛ и прочих биполярных ИС в общем объеме продаж вентильных матриц составит лишь 22% против 34% в 1986г., в то время как суммарный объем продаж вентильных матриц возрастет соответственно с 1,29 до 3,35 млрд. долл. (см. таблицу).

Положение на мировом рынке сбыта вентильных матриц

 

1986

1991

Общий объем продаж на мировом рынке, млрд. долл.

1,285

3,35

кмоп

66%

76%

эсл

21%

14 %

Биполярные

13%

8%

GaAs

 

2%

Источник: фирма Integrated Circuit Engineering Corp.

Несмотря на сокращение рынка сбыта быстродействующих биполярных матриц, другие компании вовсе не собираются полностью уступить его фирме Honeywell. Так, например, фирма Motorola, как ожидают, скоро выпустит плотноупакованную матрицу ЭСЛ-вентилей, для изготовления которой она использовала усовершенствованный вариант своей технологии Mosaic II с базовой структурой нового типа — так называемым «полиэлектродным» транзистором. Фирма Fairchild планирует выпустить в продажу высококачественные биполярные матрицы, выполненные по новейшей технологии этой фирмы под названием Aspect1{Электроника, 1986, №18, с.17}. Наконец, британская компания Ferranti Electronics Ltd. осенью 1986г. анонсировала биполярную матрицу на 10 тыс. вентилей с высоким быстродействием и малой потребляемой мощностью, для изготовления которой она использовала третье поколение своей технологии ИС с изолирующей коллекторной диффузией2{Электроника, 1986, №20, с.29}.

Между тем фирма Honeywell (Колорадо-Спрингс), которая наметила начать поставки своих новых вентильных матриц HE12000 во II квартале 1987г., уже приступила к изготовлению соответствующих базовых кристаллов. Чтобы сделать скачок от кристаллов HE8000 к матрицам типа HE12000, которые фактически содержат 14 тыс. пригодных для использования вентилей, фирма просто увеличила размер кристалла настолько, насколько позволяет имеющееся у нее оборудование для пошагового экспонирования. Размер сторон нового кристалла приблизительно 10 мм. Число контактов ввода-вывода после опроса заказчиков было выбрано равным 256.

Кристалл монтируется в 319-выводной корпус матричного типа с обращенной вниз монтажной выемкой. Матрица содержит макроэлементы диагностического сканирования. Проектировщики могут также использовать разработанную фирмой Honeywell методику диагностического сканирования для проверки собственных ошибок. Кристалл HE12000 предусматривает три режима питания, обеспечивающие совместимость с ЭСЛ-схемами типов 10К и 100К в рамках системы, а именно питание от источников —5,2; —4,5 и —3,3 В. Выполнение единовременных заданий на проектирование стоит от 80 тыс. до 110 тыс. долл. в зависимости от числа нужных заказчику вариантов конструкции [p.30].

Дж. Роберт Лайнбек

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 60, No.03 (761), 1987г - пер. с англ. М.: Мир, 1987, стр.7

Electronics Vol.60 No.03 February 5, 1987 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Полупроводниковые приборы





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


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Honeywell/A19870205Elc003.shtml