是否在标准单元中实现了某些CPU,是否对它们进行了定制?


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进一步解释这个问题,我看到一些芯片图片,这些芯片正在实现Cortex-M0,蓝牙LE等,具体取决于芯片的功能,并且看起来像这样(nRF51822):

nRF51822

在较旧的CPU上,我看不到太多的数字“模糊”逻辑实现,例如(AMD386):

AMD386

经过一番摸索之后,似乎今天的ARM实现是使用标准单元(在管芯上创建非晶形状)完成的。因此,我可以说第一张图片上的“模糊”实现是Cortex本身。

我知道所有常规形状都可能是记忆,所有“手绘”部分都是类似的。所以我想知道,过去模拟设计师是在定义架构的数字专家的指导下实现数字部分的吗?

我想念什么?


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值得指出的是,由于多种原因,很难比较这两个芯片:工艺(AM386为800 nm,M0可能小于100 nm),类型(CPU与微存储器-内存非常不同),世代(1991与2009年-千差万别的工具)等
awjlogan

为了证实您的观点,对于我来说,很难找到标准单元中没有的等效现代模具图片(如果有的话)。
thexeno

Answers:


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不,模拟IC设计师不是在数字架构师的指导下创建微处理器。可以说,数字集成电路设计人员需要对晶体管的实际行为有相当了解。

选择使用标准单元还是手工绘制电路来制作数字IC的特定部分,仅仅是出于经济考虑。对于密集的,高度重复的结构,例如内存(高速缓存,微代码ROM,寄存器文件),应该花时间来手工制作将要平铺的几个基本单元……结果要比制造等效电路小得多,而且速度更快来自标准单元格。

使用标准单元和CAD工具创建了诸如状态机和小型计数器之类的“随机逻辑”块。为这些块创建手工制作的布局将花费大量时间,并且几乎没有收益。相反,人们努力使CAD工具和单元库更好。


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您在第一张显微照片中看到的“模糊”外观确实是使用标准单元库自动合成设计的自动布局布线算法的结果。

较早的部分(例如第二幅图中的AMD386)早于这些算法的存在。整个设计经过手工精心布置和布线,使其外观更加有序。(另一方面,由于缺少用于生成布局的单个过程,因此需要386上的大量互连区域-PAR算法可能会生成效率更高的布局。)

请注意,这并不意味着AMD386有任何类似之处。这是一个完全数字化的部分!现代芯片设计中的模拟组件通常看起来更“有序”,因为它们包含物理上较大的零件,这些零件必须与其他逻辑间隔开,例如nRF51822右下方的圆形电感器。


“ AMD386。这是一个完全数字化的部分!”-我想做一件事:至少是IO垫之类的东西(假设没有内部稳压器,振荡器等),它们必须是模拟的。有保护二极管,可能有反向保护二极管,用于扇出/输入的逆变器的不同晶体管。谁知道我在想什么。我不确定它是否仅由标准单元和几条VDD / GND线构成的世界上是否存在纯数字IC。
thexeno
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