การออกแบบวงจรรวมคืออะไร?

การออกแบบวงจรรวม (IC) เป็นการออกแบบทางวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์วินัยนี้มีความสำคัญต่อการผลิตวงจรรวมใหม่ที่เหมาะสมซึ่งใช้ในอุปกรณ์ดิจิตอลเช่นคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือมีขั้นตอนโดยละเอียดมากมายในกระบวนการพัฒนา ICการออกแบบแนวคิดการจำลองและการทดสอบการตรวจสอบเป็นพื้นฐานที่สำคัญของขั้นตอนการออกแบบวงจรแบบบูรณาการ

วงจรรวมแต่ละวงมีส่วนประกอบไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกันจำนวนมากองค์ประกอบเล็ก ๆ เหล่านี้รวมถึงทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานซึ่งใช้ในการกำกับและควบคุมกระแสไฟฟ้าICS ผลิตจากวัสดุนำไฟฟ้ากึ่งนำไฟฟ้าเช่นซิลิคอนวงจรแบบบูรณาการมีความซับซ้อนสูงและบางส่วนอาจมีทรานซิสเตอร์เกือบพันล้านตัว

ในการออกแบบวงจรแบบบูรณาการองค์ประกอบจะต้องวางแผนอย่างพิถีพิถันและวางไว้ก่อนที่จะสามารถผลิตชิปได้เนื่องจากความซับซ้อนของ ICS สมัยใหม่ชิปจึงไม่ค่อยได้รับการออกแบบด้วยมือแต่ใช้ซอฟต์แวร์การออกแบบแนวคิดในระหว่างกระบวนการวางแผนแทนวิธีการโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยให้นักออกแบบวงจรสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิปทุกตัวถูกวางอย่างถูกต้อง

ในระหว่างขั้นตอนการวางแผนแนวคิดของการออกแบบวงจรแบบบูรณาการผู้เชี่ยวชาญทำงานเพื่อจัดวางแต่ละวงจรให้มีประสิทธิภาพที่สุดเท่าที่จะทำได้ส่วนประกอบถูกจัดเรียงเพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากพื้นที่ว่างและลดขนาดสุดท้ายของชิปเส้นทางไฟฟ้าได้รับการออกแบบให้สั้นและมีประสิทธิภาพสิ่งนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายของ IC และช่วยให้สัญญาณไฟฟ้าไหลโดยไม่มีปัญหา

ผู้ผลิตชิป IC มีความสามารถที่แตกต่างกันเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตวงจรรวมบางครั้งก็ จำกัด เฉพาะเลย์เอาต์และโครงสร้างบางอย่างกระบวนการวางแผนวงจรจะต้องคำนึงถึงสิ่งนี้และนักออกแบบจะต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับผู้ผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถผลิตโมเดลที่เสนอได้จริง

หลังจากการออกแบบวงจรแบบบูรณาการใหม่ได้รับการกำหนดแนวคิดในขั้นตอนนี้ซอฟต์แวร์เป็นเครื่องมือสำคัญอีกครั้งโปรแกรมคอมพิวเตอร์ใช้เพื่อจำลองการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านชิปที่ออกแบบใหม่ตรรกะดิจิตอลของ IC ถูกสังเกตอย่างใกล้ชิดสำหรับข้อผิดพลาดหากมีความผิดพลาดเลย์เอาต์นักออกแบบพยายามค้นหาและแก้ไขข้อผิดพลาดโดยใช้ซอฟต์แวร์ก่อนที่กระบวนการผลิตที่มีราคาแพงจะเริ่มขึ้น

การออกแบบวงจรถูกผลิตขึ้นในชิปซิลิกอนเฉพาะเมื่อผู้เชี่ยวชาญพอใจว่ามันถูกวางอย่างถูกต้องเนื่องจากต้นทุนการผลิตวงจรรวมมักจะผลิตเป็นกลุ่มแม้หลังจากการจำลองอย่างกว้างขวางการออกแบบ IC ใหม่จะถูกทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงทันทีที่มันถูกสร้างขึ้นผู้ผลิตวงจรรวมตรวจสอบซิลิคอนแต่ละชุดเป็นประจำและตรวจสอบว่าตรรกะดิจิตอลทำงานได้อย่างถูกต้อง