Lukas Bauer TU BerlinDr.-Ing. Lukas Bauer

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Die Dissertation

Perspektiven des modernen ASIC-Designs

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Perspektiven des modernen ASIC-Designs

Das exponentielle Wachstum der Mikroelektronik, das etwa alle fünf Jahre eine Verzehnfachung der Schaltungskomplexitäten erlaubt, stellt die Entwickler von ASICs - Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltungen - ständig vor neue Herausforderungen.

In dieser Arbeit werden die historische Entwicklung, aktuelle Probleme und Lösungen sowie die Zukunftsperspektiven des ASIC-Designs erörtert. Die Entwicklung wichtiger technologischer und wirtschaftlicher Parameter wird anhand von 18 Diagrammen dargestellt, in denen z. T. sehr steile exponentielle Wachstumstrends erkennbar sind. Die enorme Komplexitätszunahme erfordert in regelmäßigen Abständen eine Revolution der Designmethoden. Es wird ein zeitgemäßer Design Flow vorgestellt, der es erlaubt, komplexe Integrierte Schaltungen im geforderten Zeitrahmen "first time right" zu entwickeln.

Der Autor beschreibt neue Verfahren, nach denen die in einem ASIC integrierte CPU dazu eingesetzt werden kann, die Funktion von Teilmodulen in der Simulation zu verifizieren, einen Selbsttest von Speichern und Analogfunktionen durchzuführen, die Parameter von analogen Schaltungsteilen zu kalibrieren, Timing-Eigenschaften der Schaltung zu messen und zu optimieren sowie integrierte Speicher, auch während der Laufzeit, zu reparieren, wodurch unter anderem die Testkosten reduziert und die Ausbeute gesteigert werden können.

Angesichts der explodierenden Einrichtungskosten werden immer weniger ASICs entworfen. Eine Perspektive sind "shared designs", die aufgrund der enormen Integrationsdichte fast ohne Erhöhung der Stückkosten als sehr komplexe und universelle System-on-Chip-Lösungen mit individueller Firmware für mehrere Kunden realisiert werden können.

Lukas Bauer, Jahrgang 1969, hat an der TU Berlin in zehn Semestern Elektrotechnik studiert, war dort am Institut für Mikroelektronik fünf Jahre lang als Assistent beschäftigt und hat "mit Auszeichnung" zum Thema "Perspektiven des modernen ASIC-Designs" promoviert. Seit 1998 arbeitet er am Mikroelektronik-Anwendungszentrum MAZ Brandenburg GmbH als Projektleiter für Mixed-Signal- und komplexe Digitaldesigns.


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