¿Qué es el diseño de circuito integrado?
El diseño de circuito integrado (IC) es una especialidad de ingeniería eléctrica e informática. Esta disciplina es vital para la fabricación adecuada de nuevos circuitos integrados, que se utilizan en dispositivos digitales como computadoras y teléfonos móviles. Hay muchos pasos detallados en el proceso de desarrollo de IC. El diseño conceptual, la simulación y las pruebas de verificación son los fundamentos principales del procedimiento de diseño de circuitos integrados.
Cada circuito integrado contiene muchos componentes eléctricos interconectados. Estos pequeños elementos incluyen transistores y resistencias, que se utilizan para dirigir y controlar la corriente. Los circuitos integrados se fabrican con material semiconductor como el silicio. Los circuitos integrados son muy complejos y algunos pueden contener casi mil millones de transistores.
En el diseño de circuitos integrados, los elementos deben planificarse y distribuirse meticulosamente antes de que se pueda fabricar un chip. Debido a la complejidad de los circuitos integrados modernos, los chips rara vez se diseñan a mano. En cambio, el software de diseño conceptual se utiliza durante el proceso de planificación. Este enfoque asistido por computadora permite a los diseñadores de circuitos evitar errores y garantizar que cada chip se distribuya correctamente.
Durante la etapa de planificación conceptual del diseño del circuito integrado, los expertos trabajan para diseñar cada circuito de la manera más eficiente posible. Los componentes están dispuestos para aprovechar al máximo el espacio disponible y reducir el tamaño final del chip. Las vías eléctricas están diseñadas para ser cortas y eficientes. Esto reduce el costo del CI y permite que las señales eléctricas fluyan sin problemas.
Los fabricantes de chips IC tienen capacidades diferentes. La maquinaria utilizada para producir circuitos integrados a veces se limita a ciertos diseños y estructuras. El proceso de planificación del circuito debe tener esto en cuenta, y los diseñadores deben trabajar estrechamente con los fabricantes para asegurarse de que se pueda producir un modelo propuesto.
Después de conceptualizar un nuevo diseño de circuito integrado, debe simularse. En esta etapa, el software vuelve a ser una herramienta importante. Los programas de computadora se utilizan para simular el flujo de electricidad a través de un chip de nuevo diseño. La lógica digital de un IC se observa de cerca en busca de errores. Si existe un error de diseño, los diseñadores intentan encontrar y modificar la falla utilizando software antes de que comience el costoso proceso de fabricación.
Un diseño de circuito se produce físicamente en un chip de silicio solo cuando los expertos están convencidos de que se ha diseñado correctamente. Debido a los costos de fabricación, los circuitos integrados generalmente se producen a granel. Incluso después de una extensa simulación, un nuevo diseño de IC se prueba en el mundo real tan pronto como se construye. Los fabricantes de circuitos integrados verifican rutinariamente cada lote de silicio y verifican que la lógica digital esté funcionando correctamente.