Elektronički dizajn - Ekstrakcija elektroničkih elemenata - 1. Uvod

Nakon što sam u ovom blogu do besvjesti brljao i gnjavio vas stvarima o kojima imam malo ili nimalo pojma, evo nešto što se možda većini neće svidjeti niti će ih zanimati, ali o kojima mogu reći da stvarno nešto znam. Radi se o dizajnu elektroničkih sklopova u silicijumu (ne mora biti silicijum, ali je to najčešće slučaj).

Na slici lijevo vidi se tipičan NAND-sklop, onako kako ga se vidi u jednom tipičnom programu za crtanje layouta. Tipične dimenzije jednog takvog sklopa se mogu zamisliti, ako znate da su dimenzije kontakata (crni kvadratići) nekih 200 nm (nanometara) - dimenzije mogu biti i veće i manje od toga, ovih 200 nm je samo orijentaciona vrijednost.

Zadatak ekstrakcije (engl. extraction) je prepoznavanje elektroničkih elemenata (u ovom slučaju tranzistora), njihovih terminala, kao i povezanost tih terminala s terminalima drugih elemenata. Ta povezanost je osigurana električnim vodičima (kontakti i metal - na slici su crni kvadratići kontakti, plavo je metal). Uobičajeno je da postoji više slojeva metala, koji se nalaze jedan iznad drugoga, izolirani slojem dielektričnog materijala) kako bi se zadani elektronički sklop mogao realizirati na što manjem prostoru.

Na kraju iz jednog vizuelnog prikaza (poput ovoga na slici) nastaje lista svih elemenata (engl. netlist) - obična tekstualna datoteka (file), u jednom strogo definiranom formatu.

Layout je fizikalna realizacija određenog sklopa i predstavlja prilično vjernu sliku sklopa, kako će on kasnije izgledati u silicijumu (to je zapravo idealna slika toga sklopa, sve devijacije od toga, koje ponajviše nastaju uslijed optičkih efekata, su zapravo nepoželjne i nastoje se izbjeći dodatnim postupcima.

Za određeni elektronički sklop se najprije izrađuje elektronička shema, u kojoj se apstraktno prikazuju elementi pomoću njihovih simbola i njihovi terminali su međusobno povezani linijama. Iz te sheme se isto tako pravi tekstualna datoteka, koja služi kao referencija za izradu layouta. Shemu, koja odgovara gornjem sklopu, možete vidjeti na slici lijevo.

Nakon što se iz sheme i layouta naprave tzv. netlists, te se dvije liste uspoređuju za to predviđenim programom. Nakon završetka tog procesa, korisnik dobija informaciju o tome da li njegov layout odgovara referenciji, tj. shemi. Ukoliko to nije slučaj, korisnik dobija i detaljan izvještaj o tome gdje se shema i layout ne podudaraju.

Toliko za ovaj put ... Htio sam i ranije započeti pisati o ovome, ali me je kompleksnost materije do sada odvraćala od toga. Nadam se da je ovo za sada koliko-toliko razumljivo, a za svako pitanje i sugestiju bio bih Vam izuzetno zahvalan.