Основы проектирования интегральных

1.1. Классификация
интегральных схем
Существует ряд признаков, по которым классифицируют
интегральные схемы. Рассмотрим некоторые из них. Основ
ной функцией, которую выполняют устройства на ИС, явля
ется обработка информации. В зависимости от того, в какой
Глава 1
Методология
проектирования
интегральных схем

---

форме (аналоговой или цифровой) обрабатывается информа
ция, ИС делят на
аналоговые, цифровые и аналогоцифровые
(
цифроаналоговые
).
По степени интеграции (числу компонентов на кристалле)
условно различают ИС малой степени интеграции (МИС) — до
10
3
компонентов, средней степени (СИС) — до 10
4
компонен
тов, большой степени (БИС) — до 10
5
, сверхбольшой степени
(СБИС) — до 10
7
и ультрабольшой степени интеграции
(УБИС) — свыше 10
7
.
По типу активного компонента
различают интеграль
ные схемы
биполярные
и
полевые.
Интегральные схемы малой степени интеграции пред
ставляют собой логические схемы, выполняющие простей
шие логические операции (И, ИЛИ, НЕ, ИЛИНЕ, ИНЕ),
триггерные схемы (триггеры, сумматоры, дешифраторы и
т. п.) или схемы усилителей. По мере совершенствования тех
нологии и соответственно повышения степени интеграции
стало возможным реализовывать функциональные блоки и
узлы традиционных систем обработки и хранения дискрет
ной информации в виде СИС. Это привело к сужению областей
применения СИС и к увеличению числа типов СИС при одно
временном снижении объема производства и, следовательно,
увеличению стоимости. По мере дальнейшего увеличения
степени интеграции усиливалось противоречие между уни
версальностью применения БИС и степенью их интеграции.
На ранних этапах развития микроэлектроники казалось, что
любую РЭА можно разделить на блоки, соответствующие по
сложности достигнутой в это время степени интеграции, изго
товить эти части в виде ИС (СИС), смонтировать их на платы,
и это обеспечит лучшие техникоэкономические показатели
РЭА. Однако здесь и возникли серьезные трудности. Деком
позиция РЭА на блоки, пригодные для интегрального испол
нения, становилась все более затруднительной, росла номенк
латура ИС (СИС) и появились проблемы, связанные с ограни
чением числа выводов. Интегральные схемы стали терять
универсальность. Выходом из этой сложной ситуации яви
лось создание на одном кристалле микропроцессора (МП), ко
торый представляет универсальную БИС, настраиваемую на
решение различных задач путем программирования, подобно
тому как это делается при решении различных задач на обыч