Very-large-scale integration (VLSI)

Ada yang tau Prosesor??ya pasti taulah karena Itu Otaknya Komputer ya tapi tahukah Kalia Apa yang ada Pada Isi Prosesor dan Technologinya baiklah saya juga Penasaran Masri Kita Simak Bersama-Sama :

Integrasi yang sangat-skala besar (VLSI) adalah proses menciptakan sirkuit terpadu dengan menggabungkan ribuan transistor dalam satu chip. VLSI dimulai pada 1970-an ketika teknologi semikonduktor dan komunikasi yang kompleks sedang dikembangkan. Mikroprosesor adalah perangkat VLSI.

Sejarah

Selama pertengahan tahun 1920-an , beberapa penemu mencoba perangkat yang dimaksudkan untuk mengontrol arus dalam solid-state dioda dan mengubahnya menjadi triodes . Sukses harus menunggu sampai setelah Perang Dunia II , di mana upaya untuk meningkatkan silikon dan germanium kristal untuk digunakan sebagai detektor radar membawa perbaikan dalam fabrikasi dan dalam pemahaman keadaan kuantum mekanik operator dalam semikonduktor . Kemudian para ilmuwan yang telah dialihkan untuk pengembangan radar kembali ke pengembangan perangkat solid-state . Dengan penemuan transistor di Bell Labs pada tahun 1947 , bidang elektronik bergeser dari tabung vakum untuk perangkat solid-state .

Dengan transistor kecil dan efektif pada tangan mereka , insinyur listrik dari tahun 1950-an melihat kemungkinan membangun sirkuit jauh lebih maju . Sebagai kompleksitas sirkuit tumbuh , masalah muncul .

Satu masalah adalah ukuran sirkuit . Sebuah rangkaian yang kompleks , seperti komputer , tergantung pada kecepatan . Jika komponen komputer terlalu besar atau kabel interkoneksi mereka terlalu lama , sinyal-sinyal listrik tidak bisa melakukan perjalanan cukup cepat melalui rangkaian, sehingga membuat komputer terlalu lambat untuk menjadi efektif .

Jack Kilby di Texas Instruments menemukan solusi untuk masalah ini pada tahun 1958 . Ide Kilby adalah untuk membuat semua komponen dan chip dari blok yang sama ( monolit ) bahan semikonduktor . Kilby mempresentasikan idenya kepada atasannya , dan diizinkan untuk membangun sebuah versi uji sirkuit nya . Pada September 1958 , ia memiliki sirkuit terpadu pertama nya siap .Meskipun sirkuit terpadu pertama adalah mentah dan memiliki beberapa masalah , ide itu terobosan . Dengan membuat semua bagian dari blok yang sama material dan menambahkan logam yang diperlukan untuk menghubungkan mereka sebagai lapisan di atasnya , tidak ada kebutuhan untuk komponen diskrit . Tidak ada lagi kabel dan komponen harus dirakit secara manual . Rangkaian bisa dibuat lebih kecil , dan proses pembuatannya bisa otomatis . Dari sini , gagasan mengintegrasikan semua komponen pada wafer silikon tunggal muncul , yang menyebabkan pembangunan di integrasi skala kecil ( SSI ) pada awal tahun 1960 , integrasi skala menengah ( MSI ) pada akhir tahun 1960 , dan kemudian besar integrasi skala ( LSI ) serta VLSI pada 1970-an dan 1980-an , dengan puluhan ribu transistor pada sebuah chip tunggal ( ratusan kemudian ribuan, kemudian jutaan , dan sekarang miliar) .

Perkembangan

Chip semikonduktor pertama diadakan dua transistor masing-masing . Kemajuan berikutnya menambahkan lebih banyak transistor , dan sebagai akibatnya , fungsi atau sistem yang lebih individual yang terintegrasi dari waktu ke waktu . Sirkuit terpadu pertama kali diadakan hanya beberapa perangkat , mungkin sebanyak sepuluh dioda , transistor , resistor dan kapasitor , sehingga memungkinkan untuk membuat satu atau lebih gerbang logika pada satu perangkat . Sekarang dikenal secara retrospektif sebagai integrasi skala kecil ( SSI ) , perbaikan dalam teknik menyebabkan perangkat dengan ratusan gerbang logika , yang dikenal sebagai integrasi skala menengah ( MSI ) . Perbaikan lebih lanjut menyebabkan integrasi skala besar ( LSI ) , sistem yaitu dengan setidaknya seribu gerbang logika . Teknologi saat ini telah bergerak jauh melewati tanda ini dan mikroprosesor saat ini memiliki jutaan gerbang dan miliaran transistor individu .

Pada suatu waktu , ada upaya untuk nama dan kalibrasi berbagai tingkat integrasi besar-besaran atas VLSI . Istilah seperti integrasi skala besar -ultra ( ULSI ) yang digunakan . Namun jumlah besar gerbang dan transistor yang tersedia di perangkat umum telah memberikan perbedaan halus seperti diperdebatkan . Syarat menunjukkan lebih besar dari tingkat VLSI integrasi tidak lagi digunakan secara luas .

Pada awal 2008 , miliar - transistor prosesor yang tersedia secara komersial . Hal ini menjadi lebih biasa dengan fabrikasi semikonduktor maju dari generasi kemudian - saat ini 65 nm proses . Desain terkini , seperti perangkat awal , menggunakan otomatisasi desain luas dan sintesis logika otomatis untuk lay out transistor , memungkinkan tingkat yang lebih tinggi kompleksitas dalam fungsi logika yang dihasilkan . Beberapa kinerja tinggi blok logika seperti SRAM ( static random-access memory ) sel , masih dirancang dengan tangan untuk menjamin efisiensi tertinggi . Teknologi VLSI akan bergerak menuju miniaturisasi radikal lebih lanjut dengan pengenalan teknologi NEMS .

Desain terstruktur

Desain VLSI terstruktur adalah metodologi modular berasal oleh Carver Mead dan Lynn Conway untuk menyimpan daerah microchip dengan meminimalkan kain daerah interkoneksi . Hal ini diperoleh dengan pengaturan berulang blok makro persegi panjang yang dapat saling berhubungan menggunakan kabel dengan abutment . Sebuah contoh adalah partisi tata letak penambah menjadi deretan irisan bit sama sel . Dalam desain yang kompleks penataan ini dapat dicapai dengan hirarki bersarang .
Desain VLSI terstruktur telah populer pada awal tahun 1980 , namun kehilangan popularitasnya kemudian karena munculnya penempatan dan alat routing yang membuang banyak daerah oleh routing, yang ditoleransi karena kemajuan Hukum Moore . Ketika memperkenalkan perangkat keras bahasa deskripsi KARL tahun 1970 pertengahan ' , Reiner Hartenstein menciptakan istilah " terstruktur desain VLSI " ( awalnya sebagai " desain LSI terstruktur " ) , bergema pendekatan pemrograman terstruktur Edsger Dijkstra oleh prosedur bersarang untuk menghindari kacau spaghetti - terstruktur program .

Tantangan

Sebagai mikroprosesor menjadi lebih kompleks karena skala teknologi , desainer mikroprosesor telah mengalami beberapa tantangan yang memaksa mereka untuk berpikir di luar bidang desain , dan melihat ke depan untuk posting - silikon :

    Variasi proses - Sebagai teknik fotolitografi cenderung lebih dekat dengan hukum dasar optik , mencapai akurasi yang tinggi dalam doping konsentrasi dan kabel terukir menjadi lebih sulit dan rentan terhadap kesalahan karena variasi . Desainer sekarang harus mensimulasikan di beberapa sudut proses fabrikasi chip sebelum disertifikasi siap untuk produksi .
    Aturan desain ketat - Karena litografi dan etsa masalah dengan skala , aturan desain untuk tata letak telah menjadi semakin ketat . Desainer harus tetap semakin aturan ini dalam pikiran saat meletakkan sirkuit kustom . Overhead untuk desain kustom kini mencapai titik kritis , dengan banyak desain rumah memilih untuk beralih ke desain otomatisasi ( EDA ) alat-alat elektronik untuk mengotomatisasi proses desain mereka .
    Timing / penutupan desain - Sebagai frekuensi clock cenderung untuk meningkatkan , desainer menemukan lebih sulit untuk mendistribusikan dan memelihara clock rendah condong antara jam frekuensi tinggi di seluruh chip . Hal ini telah menyebabkan meningkatnya minat dalam multicore dan multiprosesor arsitektur , karena speedup keseluruhan dapat diperoleh dengan menurunkan frekuensi clock dan mendistribusikan pengolahan.
    Sukses pertama -pass - Sebagai ukuran mati menyusut ( karena scaling ) , dan ukuran wafer naik ( untuk menurunkan biaya produksi ) , jumlah meninggal per wafer meningkat, dan kerumitan pembuatan photomask cocok naik dengan cepat . Sebuah topeng ditetapkan untuk teknologi modern dapat biaya beberapa juta dolar . Ini beban non -recurring menghalangi lama berulang filosofi yang melibatkan beberapa " spin- siklus " untuk menemukan kesalahan dalam silikon , dan mendorong keberhasilan silikon pertama -pass . Beberapa filosofi desain telah dikembangkan untuk membantu aliran desain baru ini , termasuk desain untuk manufaktur ( DFM ) , desain untuk uji ( DFT ) , dan Desain untuk X

Konferensi

    ISSCC - IEEE International Solid-State Circuits Conference
    CICC - IEEE Kustom Sirkuit Terpadu Konferensi
    ISCAS - IEEE Simposium Internasional di Sirkuit dan Sistem
    VLSI Symposia - IEEE Simposium pada VLSI Teknologi dan Sirkuit
    VLSI - Konferensi Internasional IEEE pada VLSI Desain
    DAC - Desain Otomasi Konferensi
    ICCAD - Konferensi Internasional tentang Computer-Aided Design
    ISPD - Simposium Internasional Fisik Desain
    ISQED - Simposium Internasional tentang Desain Elektronik Kualitas
    DATE - Desain Otomasi dan Uji di Eropa
    IEDM - IEEE International Electron Devices Meeting
    ASP-DAC - Asia dan Pasifik Selatan Desain Otomasi Konferensi
    VLSI-SoC - IFIP / IEEE International Conference on Very Large Scale Integration (VLSI-SoC)

Nah Itulah Technologi yang Ada Pada Prosesor,,,,,,,,Semoga Bermanfaat dan Bantu Like Fanspage My Ensyclopedia Dan Bantu share juga Ya,,,,,,,,,