Entegre devre (IC) tasarımı, elektrik ve bilgisayar mühendisliği uzmanlığıdır. Bu disiplin, bilgisayarlar ve cep telefonları gibi dijital cihazlarda kullanılan yeni tümleşik devrelerin doğru bir şekilde üretilmesi için hayati öneme sahiptir. IC geliştirme sürecinde birçok ayrıntılı adım vardır. Kavramsal tasarım, simülasyon ve doğrulama testi, entegre devre tasarım prosedürünün temel esaslarıdır.
Her bir entegre devre, birbirine bağlı birçok elektrik bileşeni içerir. Bu küçük elemanlar akımı yönlendirmek ve kontrol etmek için kullanılan transistörleri ve dirençleri içerir. IC'ler silikon gibi yarı iletken malzemeden üretilir. Entegre devreler oldukça karmaşıktır ve bazıları yaklaşık bir milyar transistör içerebilir.
Entegre devre tasarımında, bir çip üretilmeden önce, elemanlar titizlikle planlanmalı ve düzenlenmelidir. Modern IC'lerin karmaşıklığı nedeniyle, çipler nadiren elle tasarlanır. Bunun yerine, planlama sürecinde kavramsal tasarım yazılımı kullanılmaktadır. Bu bilgisayar destekli yaklaşım, devre tasarımcılarının hatalardan kaçınmasını ve her yonganın doğru şekilde yerleştirildiğinden emin olmasını sağlar.
Entegre devre tasarımının kavramsal planlama aşamasında, uzmanlar her devreyi mümkün olduğu kadar verimli bir şekilde düzenlemeye çalışır. Bileşenler mevcut alandan tam olarak yararlanmak ve çipin son boyutunu azaltmak için düzenlenmiştir. Elektrik yolları kısa ve verimli olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, IC'nin maliyetini düşürür ve elektrik sinyallerinin sorunsuz bir şekilde akmasını sağlar.
IC çip üreticileri farklı yeteneklere sahip. Entegre devre üretmek için kullanılan makineler bazen belirli yerleşim düzenleri ve yapılarla sınırlıdır. Devre planlama süreci bunu göz önünde bulundurmalı ve önerilen bir modelin gerçekten üretilebilmesini sağlamak için tasarımcılar üreticilerle yakın çalışmalıdır.
Yeni bir entegre devre tasarımı kavramsallaştırıldıktan sonra simüle edilmelidir. Bu aşamada yazılım yine önemli bir araçtır. Bilgisayar programları, yeni tasarlanmış bir çip üzerinden elektrik akışını simüle etmek için kullanılır. Bir IC'nin dijital mantığı hatalar için yakından gözlemlenir. Bir yerleşim hatası varsa, tasarımcılar pahalı üretim süreci başlamadan önce yazılımı kullanarak hatayı bulmaya ve değiştirmeye çalışırlar.
Bir devre tasarımı fiziksel olarak yalnızca uzmanlar doğru şekilde yerleştirildiğinden memnun olduklarında bir silikon çipte üretilir. Üretim maliyetleri nedeniyle, entegre devreler genellikle toplu olarak üretilir. Geniş kapsamlı simülasyondan sonra bile, gerçek zamanda yeni bir IC tasarımı yapıldığı anda test edilir. Entegre devre üreticileri her bir silikon grubunu rutin olarak doğrular ve dijital mantığın düzgün çalıştığını kontrol edin.
