Poarta matrice
O matrice de poartă sau o matrice logică necompromisă (ULA în acroniom) în electronica digitală este un tip de circuit integrat pentru aplicații specifice ( circuit integrat specific aplicației sau ASIC). Un circuit de poartă este un cip prefabricat , dar nu poate îndeplini nicio funcție, deoarece este finalizat doar parțial: în acesta tranzistoarele , porțile logice NAND sau NOR și alte dispozitive active sunt instalate în poziții predefinite pe o placă de siliciu , numită în general „ master. felie ", dar nu sunt conectate între ele. Crearea unui circuit cu o funcție specifică necesită adăugarea la cip a unuia sau mai multor straturi de interconectări metalice pe felia principală pentru a se alătura dispozitivelor active menționate anterior pentru a obține cipul final, personalizat în funcție de necesități. Aceste straturi sunt similare straturilor de cupru ale unei plăci cu circuite imprimate . [1]
Feliile principale de matrice de poartă sunt adesea prefabricate și stocate în vrac, astfel încât producția personalizată pentru un anumit client să poată fi realizată rapid, în mai puțin timp decât construirea unui design integrat în întregime de la zero. [2] Utilizarea tablourilor de poartă reduce costul măștilor fotografice, deoarece relativ puține trebuie să fie produse. De asemenea, reduc costurile de testare, deoarece toate tablourile de poartă cu aceeași dimensiune a matriței pot fi verificate cu aceleași instrumente. [3] [4]
Tablourile Gate au fost predecesorii ASIC-urilor structurate mai avansate: acestea din urmă, spre deosebire de cele dintâi, tind să includă memorii și / sau blocuri analogice predefinite sau configurabile. ASIC-urile structurate sunt încă produse de companii precum Toshiba. Tablourile de poartă sunt oferite în diferite serii, care variază între ele pentru numărul de porți logice, pini I / O și conexiuni, pentru a satisface diferitele nevoi de realizare a cipurilor individuale personalizate. [5]
Sinclair Research a adoptat un ULA în computerul său ZX81 pentru a reduce numărul de circuite integrate ale modelului anterior, ZX80 , prin încorporarea funcțiilor multor altele într-un singur cip. [6] Ulterior, un ULA a fost folosit și în ZX Spectrum . [7] Un cip clonat , T34 , a fost utilizat în computerele Didaktik M , clone ale spectrului ZX. Acorn Computers a folosit mai multe ULA-uri în computerul său BBC Micro , integrând în cele din urmă funcțiile aproape tuturor acestor cipuri într-un singur ULA atunci când a produs Acorn Electron . [8] Mulți alți producători de atunci foloseau cipuri ULA. Ferranti , una dintre companiile britanice pionierate în tehnologia gate array, a părăsit ulterior piața. PC-urile IBM au cucerit mai târziu o mare parte din piața computerelor personale, iar vânzările în vrac au făcut ca chipsurile complet personalizabile să fie mai ieftine.
Succesorii matricilor de poartă sunt FPGA ( matricele de poartă programabile în câmp ), CPLD ( dispozitive logice complexe programabile ) și ASIC . În comparație cu ULA-urile, care trebuie să lucreze placheta pentru a construi interconectări, FPGA și CPLD au interconectări programabile. [3]
Notă
- ^ Matrice Gate , pe pcmag.com . Adus 15.03.2014 .
- ^ Gate arrays , la semicon.toshiba.co.jp , Toshiba. Adus 15.03.2014 .
- ^ A b Tipuri de ASIC-uri , în circuite integrate specifice aplicației, Addison Wesley Longman, Inc., 1997. Adus pe 15.03.2014.
- ^ Standard Cell ASIC Vs Gate Array Vs FPGA , pe asic-soc.blogspot.it , Blogspot. Adus 15.03.2014 .
- ^ ASIC Design And Service , de la toshiba-components.com , Toshiba. Adus 15-03-2014 (arhivat din original la 16 martie 2014) .
- ^ Sinclair ZX81 , pe dataserve-retro.co.uk , DataServe Retro. Adus 15.03.2014 .
- ^ Sinclair ZX Spectrum , de la retrogamingcollector.com , Retro Gaming Collector. Adus 15-03-2014 (arhivat din original la 23 februarie 2014) .
- ^ Acorn, viitorul ucigaș ZX Spectrum, Electron, are 30 de ani , pe theregister.co.uk , The Register. Adus 15.03.2014 .
