Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
courses:a4m34isc [2010/05/14 10:02] tocas |
courses:a4m34isc [2025/01/03 18:23] (aktuální) |
||
---|---|---|---|
Řádek 7: | Řádek 7: | ||
* Na přednáškách se probírají technologie a postupy vývoje čipu, veškeré výrobní fáze, kterými musí čip projít a požadavky na návrháře. | * Na přednáškách se probírají technologie a postupy vývoje čipu, veškeré výrobní fáze, kterými musí čip projít a požadavky na návrháře. | ||
* podrobnější informace jsou v na prezentací na stránkách předmětu. | * podrobnější informace jsou v na prezentací na stránkách předmětu. | ||
- | |||
- | |||
===== Cvičení ===== | ===== Cvičení ===== | ||
[[http://www.micro.feld.cvut.cz/home/CADTUT/|CADENCE tutorial]] | [[http://www.micro.feld.cvut.cz/home/CADTUT/|CADENCE tutorial]] | ||
- | [[Obrázky s návrhy]] | + | [[courses/a4m34isc/obrazky_s_navrhy|Obrázky s návrhy]] |
Hotový Invertor (a odsimulovaný), Transfergate, D-Latch, Flip-Flop, AND a hodiny (ty nejsou odsimulovaný) {{:courses:cds_all.zip|}} | Hotový Invertor (a odsimulovaný), Transfergate, D-Latch, Flip-Flop, AND a hodiny (ty nejsou odsimulovaný) {{:courses:cds_all.zip|}} | ||
- | Chyběl jsem na dvě cvičení, tak doháním co se dá. Uploadnul jsem, co mám hotový a příště přidám další. Třeba to někomu pomůže. Tímto bych taky rád poprosil ostatní, zda by se nepodělili o část své práce případně o takový ty věci na kolik nastavit kterej kondenzátor, odpor a tak. Prostě všechno co by mohlo pomoc se zpozděnou realizací návrhu. Díky :) | ||
===== Zkouška ===== | ===== Zkouška ===== | ||
- | + | ==== Otázky ke zkoušce ==== | |
- | Překopírované odpovědi z dostuduj (SIS) do rámcových otázek (neručím za správnost, udělal jsem takovej souhrn z těch dvou dokumentů - snažil jsem se brát ty odpovědi, které byly kratší) {{:courses:isc_zkouska.pdf|}} | + | Překopírované odpovědi z dostuduj (SIS) do rámcových otázek (neručím za správnost, udělal jsem takovej souhrn z těch dvou dokumentů - snažil jsem se brát ty odpovědi, které byly kratší) {{:courses:isc-zkouska.pdf|ISC Zkouška}} |
{{:courses:ics_vypr.pdf|Vypracovane otazky}} | {{:courses:ics_vypr.pdf|Vypracovane otazky}} | ||
Řádek 25: | Řádek 22: | ||
Vypracované otázky z minulého semestru z podobného předmětu A2M34SIS (staženo z dostuduj.cz): {{isc1.doc|varianta 1}}, {{isc2.pdf|varianta 2}} | Vypracované otázky z minulého semestru z podobného předmětu A2M34SIS (staženo z dostuduj.cz): {{isc1.doc|varianta 1}}, {{isc2.pdf|varianta 2}} | ||
- | na stánkách předmětu jsou vystaveny rámcové otázky ke zkouškám, co je třeba společne vypracovat? | + | na stánkách předmětu jsou vystaveny rámcové otázky ke zkouškám, co je třeba společně vypracovat? [[courses/a4m34isc/vypracovaneotazky|Vypracované otázky]] |
- | + | ==== Formát zkoušky ==== | |
- | ==== 1. Kdy a kým byl vynalezen integrovaný obvod? ==== | + | * 8 otázek na papíru |
- | 1958 - Jack Kilby, Texas Instruments 1 Tranzistor a 4 Odpory na 1 čipu V roce 2000 udělena Nobelova cena | + | * ke každé napsat do 5 řádků nebo nakreslit obrázek s popisky |
- | ==== 2. Jaké jsou dnešní nejmodernější technologie integrovaných obvodů? Napište hlavní vlastnosti a charakteristiky. ===== | + | * vyjasnění nesrovnalostí a nedostatků se zkoušejícím, hodnocení je dost benevolentní |
- | Vysoká integrace, šířka hradla 45nm - 410 milionů tranzistorů na ploše 107 mm2 (brzy 32nm), technologie MOSFET | + | |
- | * **CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)** - dnes tradiční a nejběžnější technologie nějak uplatněná ve většině integrovaných součástek. | + | |
- | * **SiGe (Silicon Germanium)** - polovodičová technologie využívaná hlavně jako součást technologie BiCMOS pro velmi rychlé vysokofrekvenční součásky pro drátovou i bezdrátovou komunikaci a analogově-digitální zpracování velmi rychlých signálů. | + | |
- | * **SOI (Silicon On Insulator)** - polovodičová technologie určená a využívaná pro výrobu rychlých digitálních obvodů s velmi nízkou spotřebou a napájecím napětím | + | |
- | * **ITFET (Inverted-T Field Effect Transistor)** - technologie vytvářející prostorové (3D) provedení FET tranzistoru pro zmenšení velikosti čipu a snížení potřebného napájecího napětí. | + | |
- | + | ||
- | zdroj: http://hw.cz/teorie-praxe/art2294-z-jakych-polovodicovych-technologii-jsou-integrovane-obvody-freescale.html | + | |
- | + | ||
- | ==== 3. Co jsou Moorovy zákony. Co popisují? ==== | + | |
- | Zhruba 18 měsíců se zdvojnásobí počet tranzistorů na jednom čipu. Tento trend se pravděpodobně brzo zastaví z důvodů fyzikálních vlastností použitých technologií(velikost elektronu) | + | |
- | Popisují předpověď růstu integrace tranzistorů na čipu. Tento zákon je platný skoro 50 let | + | |
- | ==== 4. Jakým způsobem se vyvíjeli polovodičové technologie? ==== | + | |
- | Velikost waferu, Výrobní proces, frekvence, Počet tranzistorů, Kapacita DRAM,Výkonová hustota | + | |
- | ==== 5. Napište čtyři hlavní skupiny obvodů ASIC (Aplikačně Specifické Integrované Obvody) ==== | + | |
- | * **Plně zákaznické obvody** - Monolitické IO, většinou analogové obvody | + | |
- | * **Hradlová pole** - Monolitické IO složené z řad nebo sloupců tranzistorů. Programují se pomocí masek propojení | + | |
- | * **Standardní buňky** - Monolitické IO navržené pomocí knihovních buňek | + | |
- | * **Programovatelné obvody** - Monolitické IO s tvořené logickými buňkami a bloky, které jsou zákaznicky programovány pomocí propojek | + | |
- | + | ||
- | ==== 6. Co jsou plně zákaznické obvody, charakterizujte, jak se navrhují? === | + | |
- | Jedná se o Monolitické IO, většinou analogové obvody | + | |
- | + | ||
- | Je potřeba návrh celé topologie – všech vrstev | + | |
- | * Výborná flexibilita, limitováno pouze návrhovými pravidly | + | |
- | * Ruční návrh (některé digitální bloky mohou být automatizovány) – Návrhář nepoužívá předdefinované bloky z důvodu malé rychlosti, velké spotřeby atd. | + | |
- | * Analogový i digitální návrh dohromady | + | |
- | Vlastnosti: | + | |
- | * Dlouhý čas návrhu a technologické realizace | + | |
- | * Velice efektivní využití plochy čipu | + | |
- | * Levné pouze ve velikých sériích | + | |
- | Příklady: | + | |
- | * Analogové obvody, uP, paměti, převodníky, dekodéry.... | + | |
- | ==== 7. Co jsou Hradlová pole, charakterizujte, jak se navrhují? ==== | + | |
- | Prefabrikované čipy: | + | |
- | * Definované I/O obvody | + | |
- | * Jednotné pole tranzistorů propojovacích kanálů a propojek, tzv. primitivní buňky | + | |
- | * Funkční zapojení je realizováno pomocí jedné nebo více vrstev metalizace | + | |
- | Vlastnosti: | + | |
- | * Rychlá výroba | + | |
- | * Levné ve středních sériích | + | |
- | * Nevhodné pro realizaci RAM, PLA, ALU | + | |
- | + | ||
- | {{:courses:hradlove-pole.png|}} | + | |
- | ====8. Co jsou Standardní buňky, charakterizujte, jak se navrhují? ==== | + | |
- | Celý výrobní proces: | + | |
- | * Předdefinované knihovny základních buňek (NAND, NOR, OpAmp, Převodníky...) | + | |
- | * Návrhář definuje umístění a vzájemné propojení | + | |
- | * Mohou být digitální i analogové | + | |
- | Vlastnosti: | + | |
- | * Velikost čipu limituje funkčnost | + | |
- | * Dlouhý výrobní čas | + | |
- | * Levné ve velkých sériích | + | |
- | * Definována výška buňky – snadné skládání | + | |
- | * Lepší funkčnost při nižší ploše v porovnání s hradlovými poli (1:4) | + | |
- | {{:courses:standartni-bunky.png|}} | + | |
- | ==== 9. Co jsou programovatelné obvody, charakterizujte, jak se navrhují? ==== | + | |
- | Základem je univerzální logická struktura (matice AND propojená s maticí OR) | + | |
- | Logická funkce je vytvořena promocí programovatelných propojek, jejichž přerušením se odpojí logické signály. | + | |
- | Velice rychlý návrh a realizace | + | |
- | + | ||
- | * PROM – Programmable Read Only Memory | + | |
- | * PAL – Programmable Array Logic | + | |
- | * PLA – Programmable Logic Array | + | |
- | * FPGA – Field programmable Gate Array | + | |
- | ==== 10. Nakreslete řez tranzistorem PMOS s jámou N i s kontaktem na jámu, nakreslete výstupní charakteristiky, vyznačte lineární a saturační oblast. ==== | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 11. Nakreslete řez tranzistorem NMOS s jámou P i s kontaktem na jámu, nakreslete výstupní charakteristiky, vyznačte lineární a saturační oblast. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 12. Co je prahové napětí, jak ho můžeme ovládat (technologicky). ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 13. Jaký je rozdíl mezi amorfním a monokrystalickým křemíkem? Jaké defekty v monokrystalu znáte? ==== | + | |
- | + | ||
- | * Amorfní – atomy Si-4 vazné, ale ne vždy se tak slučují, mají nepravidelnou strukturu (používá se k napařování tenkého filmu na fotovoltaické články ) | + | |
- | * Monokrystal – křemík z taveniny, pravidelná struktura | + | |
- | Defekty: | + | |
- | * Intersticiální polaha - atom je umístěn mimo mřížku (je navíc) | + | |
- | * Vakance - neobsazené mřížkové body – Atom chybí v mřížce | + | |
- | * Frenkelova porucha – Vakance + Intersticiální poloha | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 14. Co jsou tzv. čisté prostory, k čemu slouží? ==== | + | |
- | Jedná se o výrobní prostory, při výrobě IO. Je tam mírný přetlak, vzduch filtrován, speciální obleky pro personál, počet prach částic 1-100. | + | |
- | ==== 15. Popište základní kroky přípravy křemíkových substrátů. ==== | + | |
- | Růst monokrystalu – Ingot – odříznutí konců ingotu – výbrus fazet – nařezání destiček – broučení hran – broušení/lěštění – leptání - leštění – kontrola | + | |
- | ==== 16. Jak se vyrábějí křemíkové monokrystaly? ==== | + | |
- | * Czochralského metoda | + | |
- | * Zonální tavba | + | |
- | + | ||
- | ==== 17. Jaké druhy litografie znáte? Čím se liší? ==== | + | |
- | * Fotolitografie do 0,1um | + | |
- | * Rentgenová litografie od 0,3um | + | |
- | * Elektronová litografie 10-100nm | + | |
- | liší se šířkou nejtenčí čáry na čipu | + | |
- | + | ||
- | ==== 18. Jaký druh litografie používáme pro výrobu IO? Proč? Kde jsou její hranice použití? ==== | + | |
- | Fotolitografie, momentálně nelevnější řešení, s relativně vysokou výtěžností (60 až 150 waferů za hodinu), vlnová délka 193nm stačí maximálně na výrobní proces 45nm, vylepšením na imerzní ( ponořené ) fotolitografii lze vytvářet čipy na technologii 32nm. Poté přijde EUV litografie (problé výtěžnost 10 waferů za hodinu) | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 19. K čemu slouží fotolitografie v technologickém procesu IO? ==== | + | |
- | K přenosu topologie čipu na křemíkový wafer | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 20. K čemu slouží leptání, jaké druhy znáte, co je selektivita a co anizotropie. ==== | + | |
- | Odleptá SiO v oknech fotorezistu, ten se pak smyje v roztoku H2SO4 a H2O2, | + | |
- | * Selektivita – určuje jak efektivně je odstraňován leptaný materiál, bez toho aby leptal jiný materiál | + | |
- | * Anizotropie – rychlost leptání v různých směrech | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 21. Co je plazmatické leptání? ==== | + | |
- | Suché leptání Leptání radikály fluoru, ionty jsou urychlovány napětím mezi plazmou a elektrodou, při dopadu odevzdají energii povrchovým atomům a erodují s nimi, leptání je vysokoselektivní a izotropni | + | |
- | + | ||
- | ==== 22. Co je termická oxidace, jak se provádí? ==== | + | |
- | * Proces při kterém se vytvoří na monokrystalu vrstva SiO2 | + | |
- | * Provádí se v Oxidační (difuzní peci) teplota 400-1200°C, wafer se ofukuje horkým O2 | + | |
- | + | ||
- | ==== 23. K čemu slouží termická oxidace ve výrobním procesu IO? ==== | + | |
- | K vytvoření izolační vrstvičky SiO2 | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 24. Co je difúze, jak se provádí? 25. Co je rozdifundování příměsí? ==== | + | |
- | Difúze: | + | |
- | Je proces, při němž pronikají atomy dopantu pod povrch křemíkové desky ve vybraných oblastech Teplotou, časem a chemickým složením lze nastavit hloubku nadifundované vrstvy a koncentraci dopantu při povrchu, nebo-li „Prosakování“ atomů z vnějšku do struktury Si Z kapalného zdroje – N2 probublává skrz POCl3 a spolu s O2 se fouká na wafery | + | |
- | * Vakuová difuze – wafery v peci s miskou dopantu, za vysoké teploty se dopant odpaří a usadí na waferech | + | |
- | Rozdifundování příměsí: | + | |
- | Mechanismus, kdy se atomy dopantu pohybují v křemíku i když právě nedifundují z okolí. Oxid na povrchu křemíkové desky musí být dostatečně tlustý (kolem 500 nm) aby přes něj atomy fosforu nepronikly. Prostě a jednoduše se fosfor po křemíku víc rozleze. | + | |
- | ==== 26. CO je iontová implantace, jak se provádí? ==== | + | |
- | Atomy dopantu jsou nastříeny pod povrch křemíkové desky. Ionty dopantu jsou urychlené elektrickým polem a nasměrované k povrchu desky a proniknou do jisté hloubky pod povrch křemíku. Ionty jsou urychleny urychlovačem. Mezi elektrodami 50-200kV | + | |
- | ==== 27. CO je epitaxe, jak se provádí a k čemu hlavně slouží? ==== | + | |
- | Epitaxe je narůstání vrstvy křemíku na povrchu křemíkové desky. Vrstva má stejné krystalografické vlastnosti jako podložka ale může mít jinou koncentraci příměsi anebo jiný příměsi. Používá se k vytvoření další vrstvy | + | |
- | ==== 28. Co je naprašování ve výrobním procesu IO? ==== | + | |
- | Atomy kovu (Al. Cu, Au, Ti, ...) jsou vyraženy rychlým atomem Ar (10ky km/s), ty se pak usadí na předmětech v okolí. Vzniká tak pokovení. | + | |
- | Při klasickém naprašování je terč z vodivého materiálu umístěn ve vakuové komoře a je přiveden na vysoký záporný potenciál řádově tisíce voltů. Do komory se přes jehlový ventil připouští pracovní plyn (obvykle argon) a tlak se udržuje na hodnotě řádově jednotky pascalu. Před terčem se zapálí doutnavý výboj, přičemž kladné ionty bombardují záporný terč a záporné elektrony dopadají na uzemněnou kostru komory. Těžké ionty svým dopadem rozprašují terč a rozprášené atomy se usazují na vnitřních površích. Substráty se umísťují před terč, tenká vrstva tedy vzniká především na nich. | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 29. Co je chemické nanášení vrstev (CVD), k čemu se používá? ==== | + | |
- | Chemical vapour deposition, do reakční zóny jsou přiváděny reakční složky v plynné fázi obvykle za sníženého tlaku a vrstva vzniká chemickou reakcí na zahřátém substrátu. Používá se k vytváření oxidačních příkopů, vytvoření k vytvoření metalizace, atd (prostě když je nějaká díra a potřebuje se zaplnit) | + | |
- | ==== 30. Co je chemicko-mechanická planarizace (CMP), proč se používá? ==== | + | |
- | Leštění, Mechanicky s chemickým leptáním, nebo chemicky s mechanickým broušením | + | |
- | * planarizace povrchu s odstraněním přebytečného materiálu | + | |
- | * Chemická reakce naleptá a změkčí povrch deponovaného materiálu,potom se mechanickým broušením povrch planarizuje (zarovná) | + | |
- | Používá se kzarovnání povrchu. | + | |
- | + | ||
- | ==== 31. Jaké vlastnosti musí mít ideální pouzdro pro integrovaný obvod? ==== | + | |
- | * Elektrické – malé parazitní kapacity a indukčnosti | + | |
- | * Mechanické – pevnost a spolehlivost | + | |
- | * Tepelné – Dovbrý odvod tepla | + | |
- | * Ekonomické – levne | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 32. Nakreslete řez strukturou invertoru CMOS s N jámou i s kontakty na jámu a na substrát. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 33. Nakreslete layout invertoru CMOS s N jámou i s kontakty na jámu a na substrát. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 34. Jak se realizuje metalizace v integrovaných technologiích? ==== | + | |
- | Depozice pomocí CVD, zalaštění pomocí CMP | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 35. Co jsou návrhová pravidla, proč je nutné je zavádět při návrhu IO? ==== | + | |
- | Pravidla jak navrhovat strukturu, layout IO, při nedodržení může dojít k slití motivů, nebo nefunkčnosti zapojení, . | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 36. Jaké základní návrhová pravidla znáte? ==== | + | |
- | * Min šířka motivu | + | |
- | * Min vzdál motivů | + | |
- | * Min a max rozměr motivu | + | |
- | * Min separace dvou desek | + | |
- | * Návrhová pravidla λ | + | |
- | + | ||
- | ==== 37. Nakreslete layout širokého tranzistoru rozděleného do dvou paralelních sekcí ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 38. Nakreslete dva typy integrovaných rezistorů. Co je odpor na čtverec? ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 39. Jaké druhy integrovaných rezistorů znáte? Srovnejte jejich vlastnosti. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 40. Nakreslete řez integrovaným rezistorem vytvořeným pomocí difúzní oblasti. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 41. Jaké druhy integrovaných kapacitorů znáte? Srovnejte jejich vlastnosti. ==== | + | |
- | Poly, Poly-Poly, metal-metal | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 42. Nakreslete řez dvěma typy integrovaných kapacitorů. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 43. Co jsou návrhová pravidla? Co popisují? Jak se kontrolují? ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 44. Co vše se změní (rozměry, dotace ...) u MOS tranzistoru zmenšíme-li jeho délku kanálu 2x? ==== | + | |
- | + | ||
- | * Délka kanálu 1⁄2 | + | |
- | * šířka kanálu 1⁄2 | + | |
- | * hradlový oxid 1⁄2 | + | |
- | * Napájecí napětí 1⁄2 | + | |
- | * Prahové napětí 1⁄2 | + | |
- | * Dotace substrátu 2 | + | |
- | + | ||
- | ==== 45. Jaké jsou pozitivní a jaké negativní důsledky zmenšování rozměrů tranzistorů? ==== | + | |
- | * + Tranzistory rychlejší, klesá spotřeba, větší hustota tranzistorů na plochu | + | |
- | * -- Roste proudová hustota a odpor kontaktu | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 46. Co je SOI technologie, jaké jsou klady jaké zápory? ==== | + | |
- | SOI – křemík na izolantu | + | |
- | * +Lepší výkon, díky eliminaci parazitních jevů(u CMOS o 25-30%) | + | |
- | * +Menší VDD (40-50%) | + | |
- | * +Lepší využití plochy – menší plocha izolac Redukovaný efekt zpětného hradla Zamezení svod proudu do substrátu Menší oblasti PN přechodů | + | |
- | * + Větší hustota integrace Zamezení Latch-up efektu Provozní teplota až 250°C Odolnost proti záření | + | |
- | * - Tepelné vlastnosti, Hystereze prahového napětí, Dražší substrát o 3-10% oproti CMOS | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 47. Co je technologie předepnutého křemíku (Strained Silicon), jaké má výhody? ==== | + | |
- | Na Ge, se nechá epitaxně narůst Si (při 300-800°C), Využívá se rozdílné mřížkové konstanty (Si ma | + | |
- | menší mřížku) – zvýší se pohyblivost elektronů a děr + 50%, náklady +2%, rychlost čipu +35%, jednoduchost, není třeba zmenšovat šířku oxidu, možnost s budou cí kombimcí s jinou technologií. | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 48. Jaký je postup návrhu digitálních obvodů? ==== | + | |
- | Logický návrh – Syntéza – Umístění propojení - Verifikace | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 49. Co je logický návrh, charakterizujte. Co jsou tzv. HDL jazyky? ==== | + | |
- | Logický návrh – Vytvoření funčních specifikací verifikačního plánu, Systémové modelování, RTL popis a verifikace HDL, Verifikace na systémové úrovni, Pokročilé verifikační metody „Low power“ | + | |
- | * HDL – číslicový, analogový a číslico-analogový jazyk pro chování elektronického obvodu | + | |
- | ** Rychlý popis fce obvodu, krátká doba symulace, hodí se i pro tvorbu simulačních obvodu | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 50. Co je syntéza v digitálním návrhu IO? Co je vstupem a co výstupem? ==== | + | |
- | Převedení HDL kódu na netlist (schéma propojení) | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 51. Co je statická časová analýza (STA), k čemu slouží, kdy jí v návrhu provádíme? ==== | + | |
- | Vhodná pro synchronní návrh, Kontroluje časování bez test vektorů, Konzervativní způsob v porovnávání s dynymickou čas. Analýzou | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 52. Načrtněte postup fyzického návrhu digitálního IO ==== | + | |
- | {{:courses:postup-fyzickeho-navrhu.png|}} | + | |
- | + | ||
- | ==== 53. Charakterizujte Plánování rozložení čipu (Floorplanning). ==== | + | |
- | Jak se vypořádat s Velikostí čipu, Umístěním IO, Rozvodem hodinového signálu, Rozvodem VDD/GND | + | |
- | + | ||
- | ==== 54. Načrtněte metody pro snížení spotřeby velkých digitálních IO. ==== | + | |
- | * Multinapěťové bloky (každý blok je napájen jiným napětím podle potřeby) | + | |
- | * Multipaměťové bloky s vypínáním napájení - bloky které momentálně nepotřebuji mohu vypnout od napájení. | + | |
- | ** pozor na časovou prodlevu mezi zapnutím a použitím vypnutého bloku | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 55. Co jsou multi-napěťové bloky, proč je v návrhu digitálních IO uplatňujeme? ==== | + | |
- | * uplatňují se kůli snížení spotřeby energie čipu | + | |
- | * viz otázka 54. | + | |
- | + | ||
- | ==== 56. Co je makrobuňka? CO je tzv. IP blok? ==== | + | |
- | * IP blok – blok, který se nechá zakoupit od třetích firem | + | |
- | * Makrobuňka – velký blok, možný problém s možnostmi propojeni | + | |
- | + | ||
- | ==== 57. Čím se řídí a optimalizuje rozmístění buněk (Placement) v digitálním návrhu? ==== | + | |
- | Časováním a následným propojením bloku | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 58. Co jsou knihovny standardních buněk? Jaké mají výhody? ==== | + | |
- | * Knihovny st. b. - předem navržené layouty specifických log. Hradel | + | |
- | * Každá buňka má stejnou velikost, Dodáváno výrobcem IO | + | |
- | + | ||
- | ==== 59. Co je tzv. Časová kritická cesta v digitálním návrhu? Jak se optimalizuje při fyzickém návrhu čipu? ==== | + | |
- | * Čas. kritická cesta – cesta u které je důležitý co nejrychlejší průchod signálu | + | |
- | * Optimalizace – časování, hustota propojení, napájeni | + | |
- | ==== 60 Jak se postupuje při návrhu metalického propojení (Routing) v digitálním návrhu IO? ==== | + | |
- | * Rozmístění a návrh hodin – Připojení Hodinových uzlů – Návrh globálního signálového propojení – Detailní signálové propojen-Design for manufacturing (DFM) | + | |
- | + | ||
- | ==== 61. Jak vznikají přeslechy v IO? Jak bojujeme proti přeslechům v integrovaných obvodech? ==== | + | |
- | Optimalizace – Vhodné vedení propojení, Zapojení driverů závisí na - Vzájemná kapacita, Celková kapacitapropojení, síla zdroje rušeni | + | |
- | + | ||
- | ==== 62. Co charakterizuje „Návrh pro výrobní proces“ (DFM – Design for Manufacturing)? ==== | + | |
- | Návrhové techniky pro technologické zpracování, mísí být vzaty už při návrhu | + | |
- | + | ||
- | ==== 63. Proč je nutné provádět Analýzu úbytku napětí (IR Drop Analysis) v digitálním návrhu IO? ==== | + | |
- | Protože je problém jak dostat do čipu 100A při 1V | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 64. Co je elektromigrace? Jak se projevuje a jak proti ní bojujeme? ==== | + | |
- | Podstatou je pohyb nabité částice působením elektrického pole | + | |
- | + | ||
- | ==== 65. Co je LVS (Layout vs Schema), jak to pracuje? ==== | + | |
- | Srovnání layoutu a schematu, extrakce jednotlivých součástek a propojeních, tvorba netlistu, srovnání netlistu | + | |
- | + | ||
- | ==== 66. Co je ERC (Elektrická kontrola) v digitálním návrhu? ==== | + | |
- | Kontrola elektrických pravidel (ERC) – kontroluje zkraty a plovoucí uzly | + | |
- | + | ||
- | ==== 67. Co jsou MEMS struktury, kde se používají? ==== | + | |
- | * Mikro elektrické mechanické systémy – Motivy veliksti micrometru + Přesnost, nízké náklady, menší, lehčí mechanizmy, | + | |
- | * Aplikyce – madicína, atuomobily, průmysl,... - elektromechanické senzory Materiály – kovy, plasty, keramika, Si | + | |
- | * Struktua – Membrány, nosníky, trisky, pohony, vlnovody | + | |
- | + | ||
- | ==== 68. Načrtněte postup výroby jednoduchého MEMS nosníku (PolySi nosník na křemíku). ==== | + | |
- | {{:courses:vyroba-mems_nosniku.png|}} | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 69. Co je objemové leptání v MEMS technologiích? ==== | + | |
- | Odleptání materiálu i pod součástkou (leptání koleček) | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||
- | ==== 70. Jak fungují MEMS akcelerometry? ==== | + | |
- | Fungují na kapacitním principu, 2 hřebeny v sobě – podle vychýlení plošek se určí akcelerace | + | |
- | + | ||
- | ==== 71. Jak funguje MEMS gyroskop? ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 72. Jaké znáte optické MEMS ==== | + | |
- | Mikromechanické zrcátko | + | |
- | + | ||
- | ==== 73. Popište postup návrhu a simulací MEMS struktur ==== | + | |
- | * Příprava – příprava geometrického modelu, určí se materiálové konstaty, tvorba diskretizační sítě, zadání parametrů simulace | + | |
- | * Zpracování – vlastní výpočet, definují se okrajové podmíky a parametry simulace | + | |
- | ==== 74. Nakreslete schéma zapojení dvoustopého hradla NAND v CMOS technologii. ==== | + | |
- | {{:courses:nand_v_cmos.png|}} | + | |
- | + | ||
- | ==== 75. Nakreslete schéma zapojení dvoustopého hradla NOR v CMOS technologii. ==== | + | |
- | {{:courses:nor_v_cmos.png|}} | + | |
- | ==== 76. Nakreslete layout dvoustopého hradla NAND v CMOS technologii. ==== | + | |
- | {{:courses:layout_2_vstupy_nand.png|}} | + | |
- | + | ||
- | ==== 77. Nakreslete layout dvoustopého hradla NOR v CMOS technologii. ==== | + | |
- | + | ||
- | ==== 78. Jak se postupuje při výrobě masek pro optickou litografii? ==== | + | |
- | Masky pro optickou litografii mívají 8 vrstev, které se tvoří postupně: | + | |
- | - Aktivní oblasti | + | |
- | - P-jáma implantace | + | |
- | - N-jáma implantace | + | |
- | - Poly gate | + | |
- | - N+ S/D implantace | + | |
- | - P+ S/D implantace | + | |
- | - Kontaktní okna | + | |
- | - Metalizace | + | |
~~DISCUSSION~~ | ~~DISCUSSION~~ |