Лекция 1.
· Экономические предпосылки применения ПЛИС. Рыночное окно, сроки проектирования и стоимости БИС.
· Классификация интегральных схем. Маршруты проектирования цифровых ИС: Gate array design, Standard cell based design, Full Custom Design, PLD, БМК.
· Область применения ПЛИС.
· Основные обозначения и термины: ASIC, PLD, CPLD, FPGA, PLA, PLA.
Экономические предпосылки
Грамотное проектирование изделий электронной техники, как в прочем и любых других, невозможно без понимания того факта, что создаваемое устройство, интегральная микросхема, IP модуль должны стать товаром. Товар – сложное многоаспектное понятие, однако главным в нем является потребительские свойства, т.е. способность товара выполнять свою функцию – удовлетворять потребности того кто им владеет. Жизненный цикл товара или описывающую его в координатах «время прибыль» кривую можно разделить на стадии разработки-создания, внедрения, роста, зрелости, насыщения и спада (Рис.1.1.). Форма кривой остается более или менее одинаковой для большинства товаров. Однако протяженность во времени и интенсивность перехода из одной стадии в другую имеют большие различия в зависимости от особенности изделия.
На стадии внедрения товара торговля обычно убыточна, объем продаж незначителен. Рост – свидетельство признания покупателями товара и быстрое увеличение спроса на него. Зрелость – характеризуется тем, что большинство потенциальных покупателей уже приобрело товар, поэтому темпы роста продаж падают. Насыщение приходит, когда, несмотря на снижение цены и использование других мер воздействия на покупателей рост продажи прекращается. Спад – период резкого снижения продаж и прибыли. Дальнейшая продажа товара становится убыточной.
В условиях конкуренции, при прочих равных условиях, наибольшую прибыль получат компания первой выведшей свой товар на рынок сбыта. Опоздание может привести к тому, что разработанный товар, отвечающий всем требованиям, окажется экономически невыгодным выводить на рынок, и разработка так и останется на этапе опытной партии.
Следует также отметить, что товар должен непременно отвечать потребностям, которые к моменту его выхода на рынок сформируются у потенциальных покупателей. Поэтому сокращение времени с момента начала разработки к моменту выхода на рынок является одной из основных целей при выборе средств, методов, технологий и выделяемых ресурсов на проектирования и создание товара.
Рисунок 1.1.
Перед тем как приступить к проектированию изделия необходимо изучить следующие вопросы:
· Возможная прибыльность;
· Существующие и возможные конкуренты;
· Емкость рынка;
· Уровень потребных капиталовложений;
· Уровень патентной защиты;
· Вероятность конструкторского и технологического решения проблемы;
· Предлагаемые расходы на экспериментальной стадии и требуемые капиталовложения в организацию нового производства или модернизацию существующего;
· Сроки завершения этапов работ;
· Возможные трудности технического, финансового, кадрового характера;
· Общее положение на рынки данного товара;
· Коммерческая эффективность существующих товаров;
· Возможная длительность жизненного цикла;
· Возможное время создания коммерчески законченного товара;
· Наличие материальных и трудовых ресурсов;
· Возможность производства по конкурентоспособной цене;
· Возможные уровень и сроки окупаемости данного проекта нового товара.
Только ответив на данные вопросы, можно обосновано выбрать стратегию, технологию, маршрут разработки и продвижения изделия.
Элементной базой микроэлектроники являются интегральные микросхемы, которые предназначены для реализации подавляющего большинства аппаратурных функций.
Интегральной микросхемой называют микроэлектронной изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов и имеющие высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и кристаллов, которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке, постановке и эксплуатации рассматриваются как единое целое. Часто вместо термина интегральная микросхема используются термины интегральная схема или микросхема.