В.М. Микитин, Н.А. Смирнов, Ю.Д. Тювин - Основы компоновки и расчета параметров конструкций (1088651), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

1. При решении задачи рекомендуется максимально использовать результаты расчетов компоновочных параметров, полученных в Примерах 8.1 – 8.4.

2. Расчет числа логических слоев производить только для конструкции МПП ФБ, используя заданные условия трассировки проводников. Для кристаллов БИС и СБИС, а также для кремниевой подложки МКМ определить шаг трассировки проводников, полагая число логических слоев в конструкции заданным и равным 2.

3. Все варианты конструкции коммутационных элементов являются симметричными (т.е. имеют квадратную форму, К_Li = 1), а внешние контакты расположены равномерно по всем 4‑м сторонам (т.е. С_xi = С_yi = 1/4).

4. Число трасс на одном слое в единичном монтажном поле МПП (t_x1i, t_y1i) должно определяться с учетом шага размещения элементов (а_i), полученного ранее в Примере 8.3 (см. табл. 8.4), а также с учетом необходимого количества переходных отверстий, минимального шага сквозных отверстий и условий трассировки соединений в конструкции МПП, т.е.:

• количество межслойных переходов должно соответствовать условию: К_отв >> 1;

• минимальный шаг сквозных отверстий: а₀ = 1,25 мм;

• условия трассировки соединений: прохождение 2‑х проводников в минимальном шаге сквозных отверстий, что при а₀ = 1,25 мм соответствует шагу трассировки, равному а_тр = 0,25 мм.

Решение

1. При решении данной задачи использовалась расчетная модель конструкции и методика расчета, приведенные в главе 6 (п.6.5).

2. В процессе расчета трассировочной способности и слойности коммутационных элементов для всех вариантов конструкции устройства использованы формулы: (5.9), (6.6), (6.14 – 6.21), приведенные в главах 5 и 6.

3. Учитывая топологические особенности в кристаллах БИС и СБИС (напр., наличие нескольких компоновочных уровней, особенность учета внешних связей и др.) по сравнению с другими коммутационными элементами, определение суммарного числа трасс в их конструкции (T^кр), а также шага размещения трасс проведено по следующей схеме:

; ; ;

; ; ;

.

По этой же схеме было определено число трасс и шаг трассировки проводников для кремниевой подложки МКМ, хотя для этой цели вполне можно использовать методику расчета, приведенную в главе 6.

4. Число логических слоев в конструкции МПП ФБ определялся с учетом заданных условий трассировки проводников и размещения сквозных отверстий, и расчет выполнялся в полном соответствии с изложенной в главе 6 методикой.

5. Основные результаты расчетов для всех 3‑х вариантов конструкции устройства приведены в таблице 8.6.

Учитывая то обстоятельство, что согласно заданию все варианты конструкций коммутационных элементов на всех уровнях компоновки являются симметричными (по отношению к расположению внешних контактов), то в таблице 8.6 приведены обозначения параметров конструкции только для одного направления проводников (X), т.к. значения параметров другого направления (Y) полностью идентичны.

Таблица 8.6.

Результаты расчета трассировочной способности и слойности
коммутационных элементов для 3‑х вариантов конструкции устройства ЭВМ.

Продолжение 1 таблицы 8.6

Продолжение 2 таблицы 8.6

Начальные (исходные) размеры проводников в конструкциях коммутационных элементов: ширина (W_пр) и толщина (h_пр) определены на основании результатов расчета, приведенных в таблице 8.6, с учетом оптимальных соотношений обычно используемых при конструировании, а именно:

; .

Полученные при расчете значения основных параметров проводников приведены в таблице 8.7.

Таблица 8.7

Значения параметров, полученные в результате расчета, могут уточняться в процессе конкретного рабочего проектирования СВТ.

8.6. Пример расчета параметров системного быстродействия элементов и устройств ЭВМ

Условие задачи:

Рассчитать основные параметры системного быстродействия обрабатывающего устройства ЭВМ, построенного на основе КМОП‑элементов, для 3‑х вариантов его конструкции:

Вар. 1 – в виде однокристальной СБИС;

Вар. 2 – в виде одного МКМ на бескорпусных БИС с Si‑подложкой;

Вар. 3 – в виде ФБ на корпусных БИС с МПП.

Во всех вариантах конструкции устройства на всех уровнях используется микропроцессорный принцип компоновки элементов.

При решении данной задачи использовать исходные данные, изложенные в Примерах 8.1 и 8.3, а также промежуточные результаты расчетов, приведенные в таблицах 8.2 – 8.7.

Для определения значений схемной задержки (_лэ) и выходного сопротивления (R_вых) ЛЭ типа КМОП использовать эмпирические соотношения, полученные на основе “принципа масштабирования” [4]:

_лэ = 0,188 · ^0,91; R_вых = 1200 · ^0,91.

Здесь:  = [мкм], _лэ = [нс], R_вых = [Ом].

Характеристику уровня технологии КМОП БИС и СБИС (параметр ) определять с помощью соотношений оптимальной взаимосвязи между степенью интеграции, размером кристалла и технологического уровнем, приведенных в главе 1, учитывая заданные размеры кристаллов.

Решение

Характеристики

Список файлов книги