Existem tutoriais de design de IC?


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Estou tentando tornar isso o mais baseado em opiniões possível.

Existem muitos livros e recursos sobre como funcionam os transistores e várias coisas que são feitas de transistores. No entanto, em toda a minha pesquisa, o único tutorial que eu já vi sobre o design de IC real é este. Na minha leitura inicial, no entanto, parece razoavelmente "fora do topo da minha cabeça", como em "Acho que vou falar sobre isso agora".

Existem outros tutoriais de design de IC ? Não estou nem pedindo um ranking, apenas se eles existirem.

Edit: na faculdade, fiz um curso chamado "Design de circuitos integrados de sinais analógicos e mistos"; passamos a maior parte do tempo conversando sobre diferentes tipos de amplificadores operacionais e seus diferentes méritos e limitações. O projeto final foi projetar um amplificador operacional, usando um dos quatro tipos mencionados na classe (espelho de duas etapas, telescópico, cascata dobrada e atual) para atender a um dos quatro conjuntos diferentes de especificações de design. Mas parecia que fomos jogados no fundo do poço com uma compreensão do que era nadar, mas sem a menor ideia de como fazer um nado de peito.

Essencialmente, no design de CI, há muitos botões para girar para atingir seu objetivo; tantos botões, de fato, que às vezes fica um pouco esmagador, e eu não sei por onde começar. Fiquei me perguntando se havia algum recurso lá fora, não sobre como esses blocos de IC e IC funcionam, mas como projetá-los e usá-los efetivamente.


Tenho alguns livros sobre design de CI analógico e digital, mas sinto que não é exatamente o que você está procurando. Eu também estou curioso para saber se esses tutoriais existem.
DerStrom8

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Você quer usar em uma ferramenta de software específica ou mais como dicas gerais para a colocação de circuitos em CIs, como se seguiria ao colocar esses mesmos circuitos em PCBs? Eu acho que um tutorial completo é raro, porque não é uma tarefa comumente realizada por qualquer pessoa.
Samuel

@ Samuel Mais o último que o anterior. Veja a edição acima.
John Doe

Essa é uma boa pergunta, mas é complicada porque é altamente dependente do que você sabe. Conhecer o básico dos transistores e seus parâmetros pode ajudá-lo com circuitos integrados, como amplificadores operacionais ou lógica digital. Mas, assim como programar um script, você precisa saber o que precisa antes de implementar um algoritmo para resolver o que precisa ser feito.
precisa saber é o seguinte

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Eu não me preocuparia muito com as habilidades , você aprenderá as que estão no trabalho. Você precisa ter seu básico coberto para análise de circuitos, saber como os semicondutores funcionam etc. e basicamente saber como usar um simulador. Idealmente, você começaria em uma empresa na qual existem engenheiros mais experientes com os quais você pode aprender. Comparado com o que sei agora e o que sabia quando deixei a Uni (com um mestrado), eu sabia, uhm, nem tanto. Embora 10 MHz fosse uma frequência bastante alta. Agora eu desenho em 60 GHz!
Bimpelrekkie 26/01

Respostas:


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Então, eu sou um designer de CI analógico. Eu desenho circuitos com funções analógicas para uso em um IC. Meus primeiros circuitos para uso em um chip que eu projetei quando ainda estava na Universidade nos anos 90.

Eu sou não um designer IC digitais, eu não definir funções em Verilog / VHDL que são então sintetizado (feito em um layout que vai em um chip). No entanto, faço projetos lógicos pequenos / simples, mas os trato da mesma forma que meus circuitos analógicos. Portanto, não há geração automática de layout, por exemplo.

De fato, o livro de Hans Camenzind discute brevemente sobre o que é (parte do) design de CI analógico.

Como você descobriu, há muitas coisas que você precisa cobrir antes de criar seus próprios circuitos para uso em um chip. Eu diria que é simplesmente demais para cobrir em um "tutorial".

Você precisa saber:

  • como funcionam os semicondutores que incluem junção PN, diodo, BJTs (NPN, PNP) e / ou NMOS / PMOS.

  • Ser capaz de fazer análises de circuitos (pequeno sinal), por exemplo, determinar a largura de banda e o ganho de um determinado circuito.

  • Tenha um entendimento básico de como os componentes (diodos e todos os mencionados acima) são realizados em um chip

  • seja capaz de usar um simulador de circuito, a prototipagem de um IC pode custar muito , pense em US $ 10000 a 1 milhão de dólares, por isso fazemos o design em um simulador.

  • seja capaz de entender o manual de Design que acompanha o processo de fabricação de IC no qual você projetará seu IC. Cada processo possui propriedades específicas das quais você precisa estar ciente.

  • poder criar um circuito que possa executar a função que você precisa.

Às vezes, você também precisa criar seu próprio layout. Isso é fácil de aprender em comparação com os itens mencionados acima.

Então, sim, leva alguns anos para dominar tudo isso ;-)


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Também digno de menção: aprenda a ler e escrever todas as especificações de componentes, também com tolerâncias ambientais no pior caso. Você deve ser capaz de ler esquemas mais rápido do Inglês
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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OK, então venha com uma parte do circuito . O que me ajuda muito é que desde que eu era adolescente (mesmo antes da Uni) eu era fascinada por circuitos, então tentei descobrir como todos os esquemas em que eu conseguia colocar minhas mãos (de revistas, livros) funcionavam. Isso me ensinou muito sobre possíveis circuitos e como as coisas são feitas. Na realidade, muitos circuitos consistem em pequenas soluções "padrão", como espelhos de corrente, diff. pares, amplificadores de emissor comuns. O truque geralmente é combinar tudo isso em algo que faça o que você precisa.
Bimpelrekkie

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Infelizmente, sou casado e o único provedor para minha esposa e dois filhos muito pequenos; Limitei a nenhum tempo disponível para exploração. Atualmente, meu aprendizado vem de "designações" de alguém de outro departamento aqui no trabalho; é lento, na melhor das hipóteses, devido ao envolvimento de várias pessoas, por isso estou tentando ver quais opções estão disponíveis para mim.
John Doe

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@ Leroy105 O Cadence Virtuoso é principalmente para design de sinais analógicos e mistos. Embora o Cadence seja o "padrão de fato", não é o único, há também o Mentor Graphics e o Keysight ADS. A cadência oferece a melhor integração (todas as ferramentas necessárias desde o design até o layout), mas acho que é caro. Muito caro. Também não se esqueça de verificar o que o kit de design de fundição (fabricando seu chip) suporta. Não adianta ter o Mentor quando a fundição espera que você use a Cadence.
Bimpelrekkie

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@ Leroy105 Se você não tem muita experiência "em casa", com certeza a terceirização deve estar na sua lista. A terceirização também é cara. Você deve ter certeza de que possui um caso de negócios válido para o seu design, pois o design é "apenas" parte do custo. Também leve em consideração testes de produção e verificação de produtos, testes de vida útil, dependendo do que seus clientes precisam. Pense 100k USD por item também. Você realmente precisa ter certeza de que vai vender um milhão de fichas ou mais para ter uma boa relação custo-benefício. A menos que você possa cobrar 100 USD por chip, é claro.
Bimpelrekkie 27/01


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Uma pesquisa inicial mostra esta página:

https://www.mics.ece.vt.edu/ICDesign/Tutorials/Overview/index.html

Ele possui várias seções que seguem o fluxo do design. Talvez seja isso que você está procurando.


Corrija-me se estiver errado, mas este parece ser um tutorial específico para uma ferramenta de design (suíte), ou seja, a Cadence. Perdi algo?
John Doe

Não, você está correto, esse curso é sobre como usar o software (eu acho), eu uso o Cadence btw para simulação e layout de meus projetos.
Bimpelrekkie 26/01

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Bem, se você pensar sobre isso, como eles mostrarão como fazer algo (a definição de um tutorial) se não puderem mostrar como fazer isso (em qualquer software que eles usem)? Muitos dos conceitos serão os mesmos, independentemente do pacote de software, e muito desse tutorial provavelmente ainda é aplicável.
DerStrom8

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Eu acho que se o OP realmente quiser ver um layout físico de qualquer IC, isso seria uma informação proprietária, assim como seria o código fonte do Cadence. Às vezes, a Intel mostra camadas físicas na revista IEEE como uma provocação, mas é isso.
precisa saber é o seguinte
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