Publikacja Dataquest zawiera ogrom ciekawych informacji o nowych firmach polprzewodnikowych.
- Najmniejsza firemka zajmujaca sie projektowaniem ukladow scalonych ma 11 osob. Male firmy pracuja na potrzeby duzych firm i gigantow, ktore sa ostoja organizujaca caly system gospodarczy. Tylko 5-10% nowo zalozonych firm upada.
- Firma stuosobowa ma calkiem niemala oferte produktow
- Najmniejsza firma ktora ma juz wlasna linie produkcyjna ma około ... 50 pracownikow
- Czesc nowych firm jest tylko wydzielona z duzych firmy lub jest nowa spolka kilku koncernow zadaniowana na okreslony temat
- Nieomal wszystkie firmy powstale po 1980 roku uzywaja lub maja tylko technologie CMOS !
- Zarzad i kluczowi pracownicy nowej firmy to osoby ktore odeszly z koncernow polprzewodnikowych
- Kapital wnosza udzialowcy lub fundusze lub jest pozyczony od bankow lub pozyskany z gieldy
- Firmy zawieraja sporo umow o wymiane, o wspolprace na nowe opracowania czy tez nazywajac rzecz po imieniu licencjonowanie produktow
- Licencje sa tanie. Hyundai w 1984 kupuje od Inmos technologie na pamieci DRAM 256K za 6 milionow dolarow
- Za 6 mln dolarow ( zrzutka roznych funduszy ) zalozono w 1980 roku firme IDT , Integrated Device Techlology, ktora zatrudnia obecnie okolo 1100 osob. Z Initial Public Offer czyli z debiutu gieldowego firma otrzymala 16 mln a z Second Public Offer 37 mln dolarow. Kluczowe osoby sa z koncernow AMD, HP, Zilog, WD, Sperry. Produkuje w technologi 1.2 um rozne pamieci, takze bardzo szybkie, mikroprocesory, DSP, bardzo szybkie przetworniki DAC i ADC oraz rozne uklady peryferyjne, pomocnicze i logiczne. Wlasnie (1987) zawarla umowe na produkcje calej lini 32 bitowych procesorow MIPS, takze ze zmiennym przecinkiem
- Rzad Tajwanu w 1979 roku za 12 mln dolarow powolal do zycia firme United Microelectronic Corp. Z pozniejszej IPO firma otrzymala 7.5mln.Firma ma technologie CMOS 1.2 um i starsze 2,3 i 5 um. Firma produkuje wlasne IC, ma fajna oferte, ale takze produkuje na zlecenia firm krajowych i z calego swiata.
Wnioski
- Kluczem sa raczej ludzie a nie kapital finansowy. Zalozyciele nowych firm pracujac wczesniej dla koncernow siedza w technologi tematu i doskonale wiedza jak dziala branza i jak zbudowac nowa firme. Jest wysoce prawdopodobne ze kluczowe osoby tajwanskiej UMC pracowaly w USA w firmach mikroelektronicznych
- Wraz z ludzmi miedzy wszelkimi firmami przeplywa wiedza i pomysly
- Z tego punktu widzenia perspektywy dla polskiej technologi CMOS sa jak najgorsze bowiem jestesmy odcieci od swiata
- Koszy zalozenia firmy mikroelektonicznej rosna i coraz trudniej bedzie wsiasc do odjezdzajacego pociagu
Mimo iz tranzystor przewodnosci P jest conajmniej dwukrotnie wolniejszy od tranzystora N to technologia CMOS wydaje sie perspektywiczna zarowno do wszelkich celow cyfrowych a takze analogowych.
W technologi CMOS juz da sie wykonac nieomal wszystko. Jest ona bardzo uniwersalna. Doskonale nadaje sie do procesorow, pamieci i mikrokontrollerow a takze ukladow peryferyjnych komputerow. Dla produkcji duzej ale niemasowej wyborne sa jako "tworzywo" Gate Array wspomozone systemem projektowania i bibliotekami.
W projektowaniu logiki CMOS wykorzystuje sie specyficzne mozliwosci jakie daja tranzystory CMOS. Pozwala to zmniejszyc ilosc tranzystorow i powiekszyc szybkosc pracy w stosunku do projektu z ortodoksyjnymi bramkami.
NB Temat przeniesien jest dobrze znany. Uklad przeniesien nie powinien limitowac czestotliwosci taktowania procesora.
Dosc oszczednie daje sie tez wykonac jesli chodzi o powierzchnie ukladu i ilosc tranzystorow kombinatoryczne uklady mnozace w jednym cyklu zegarowym
Ale uklady CMOS rownie dobrze nadaja sie tez do celow liniowych.
Wzmacniacze operacyjne BiMOS CA3130 i 3140 firma RCA produkuje od pierwszej polowy lat siedemdziesiatych. Uklad 3130 ma stopien wejsciowy P-MOS, stopien napieciowy na tranzystorze bipolarnym i prymitywny komplementarny wyjsciowy stopien CMOS, ktory jest slabym punktem ukladu.Pobiera on prad szybko rosnacy z napieciem zasilania i nieliniowy w funkcji napiecia wyjsciowego. Uklad 3140 nie ma tych wad z bipolarnym stopniem wyjsciowym. Ale znane sa tez dobre stopnie wyjsciowe na tranzystorach CMOS, ktore maja bardzo szeroki zakres napiec wyjsciowych - bez obciazenia rowny napieciu zasilania.
Podstawowa wada tranzystorow MOS w zastosowaniu liniowym jest bardzo wysoka czestotliwosc (nawet 1 kHz ) ponizej ktorej zaczynaja dominowac szumy 1/f. Dla ukladu CA3140 przy czestotliwosci 10kHz widmowa gestosc napiecia szumow wynosi 12 nV/ pHz. Jest mala i mniejsza niz dla czesci ukladow bipolarnych. Ale w pasmie 0.1-10Hz napiecie szumow wynosi az ponad 10 uVpp.
Firma Intersil w 1977 roku wypuscila wykonane w technologi CMOS znakomite uklady przetwornikow A/D ICL7106 i 7107 bezposrednio sterujace wyswietlacze LED lub LCD miernika cyfrowego. Na rynku sa male i tanie DVM zasilane bateryjka 6F25. W ukladach zastosowano idee autozerowania.
W 1979 roku Intersil wypuscil wykonany w technolgi CMOS wzmacniacz ICL7650 z autozerowaniem choc nazwano go "Chopper Stabilised" aby latwiej trafic do wyobrazni projektantow. Napiecie niezrownowazenia wejscia jest rzedu 1 uV a dryft rzedu 0.02uV/C ! Wprost niewiarygodne. Prad polaryzacji wejsc wynosi ca 5 pA i dosc wolno rosnie z temperatura. Napiecie szumow w pasmie do 10Hz wynosi 2 uVpp. Uklad w obudowie DIP8 ma generator taktujacy 250Hz a uklad w obudowie DIP14 moze byc taktowany zewnetrznie. Powyzej czestotliwosci taktowania 300-400 Hz zaczyna wzrastac napiecie niezrownowazenia ale jednoczesnie spada napiecie niskoczestotliwosciowych szumow.
Bardzo mocno ograniczono szkodliwe zjawisko intermodulacji wystepujace w klasycznych ukladach chopperowych, ktore dodatkowo mogly pracowac tylko w konfiguracji odwracajcej.
Nie wiadomo dokladnie w jaki sposb udalo sie zminimalizowac przeciek sygnalu taktujacego klucze na wejsciu ukladu.
Uklad ma wzmacniacz glowny MAIN a wzmacniacz NULL sluzy do zerowania glownego i ktory sam sie zeruje.
Pokazany na schemacie roznicowy stopien wejsciowy ukladu ICL7650 ma trzy wejscia i podwojne lustro pradowe z podwojnym sterowaniem jako obciazenie.
Tranzystor Mosfet ma tez tylna bramke ktora normalnie jest polaczona ze zrodlem ale tutaj je wykorzystano co spowodowalo wielkie uproszczenie ukladu.
NB. Dajac dwa uklady wzmacniaczy NULL pracujace w przeciwfazie intermodulacje, kosztem niewielkiej komplikacji, mozna zmniejszyc prawie do zera !
Przy coraz wiekszej rozdzielczosci powstaja ciekawe zagadnienia. Pole jednego pada przylaczeniowego na powierzchni ukladu nie moze byc bez konca zmniejszane i bedzie ekwiwalentne coraz wiekszej ilosci scalonych tranzystorow. Jeden pin obudowy tez ma swoja cene. Zalozmy ze system ma wspolpracowac z kwadraturowym incrementalnym sensorem kata. Jesli sensor bedzie obslugiwany systemem licznikow to dolaczenie do rownoleglego busa procesora zajmie duzo pinow i miejsca na PCB. Tymczasem w mikrokontrollerze potrzeba dodac, liczniki ktore sa dosc proste i tylko 3 pady.
Jest nieomal oczywisce ze mikrokontrollery zostana wyposazone w mnostwo interfejsow, ktore potrzebuja malo padow.
Wszelkie uklady interface nie wbudowane do mikrokontrollera beda zas mialy interface szeregowy do komunikacji.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz