일부 CPU는 표준 셀에서 구현되고 다른 CPU는 사용자 정의됩니까?

질문에 대해 더 자세히 설명하면 칩 기능에 따라 Bluetooth LE 등을 사용하여 Cortex-M0을 구현하고 다음과 같은 일부 다이 그림을 볼 수 있습니다 (nRF51822).

구형 CPU에서는 다음과 같이 많은 디지털 "퍼지"논리 구현을 볼 수 없습니다 (AMD386).

약간 인터넷 검색을 한 후에, 오늘날의 ARM 구현은 표준 셀 (다이에서 비정질 형태를 생성)로 만들어진 것으로 보입니다. 첫 번째 그림의 "퍼지"구현이 Cortex 자체라고 말할 수 있습니다.

나는 모든 일반 모양이 기억 일 수 있으며 모든 "손으로 그린"부분은 아날로그라는 것을 이해합니다. 과거에는 아날로그 설계자가 아키텍처를 정의한 디지털 사용자의 안내에 따라 디지털 부품을 구현해야했던 것이 궁금합니다.

내가 무엇을 놓치고 있습니까?

아니요, 아날로그 IC 디자이너는 디지털 설계자의 지시에 따라 마이크로 프로세서를 만들지 않았습니다. 디지털 집적 회로 설계자들은 트랜지스터가 실제로 어떻게 동작하는지에 대해 상당히 알아야 할 필요가 있다고 말하는 것이 더 정확합니다.

표준 IC 또는 손으로 그린 ​​회로를 사용하여 디지털 IC의 특정 부분을 제작할지 여부는 단순히 경제적 인 문제입니다. 메모리 (캐시, 마이크로 코드 ROM, 레지스터 파일)와 같이 밀도가 높고 반복성이 높은 구조의 경우 함께 바둑판 식으로 배열되는 몇 가지 기본 셀을 수공하는 데 시간을 투자하는 것이 합리적입니다. 결과는 동등한 회로보다 훨씬 작고 빠릅니다. 표준 세포에서.

상태 머신 및 작은 카운터와 같은 "무작위 논리"블록은 표준 셀과 CAD 도구를 사용하여 작성되었습니다. 이 블록들에 대해 수작업으로 만들어진 레이아웃을 만들려면 시간이 많이 걸렸고 별다른 이점이 없었습니다. 대신 사람들은 CAD 도구와 셀 라이브러리를 개선하기 위해 노력했습니다.

첫 번째 현미경 사진에서 볼 수있는 "퍼지"모양은 실제로 표준 셀 라이브러리를 사용하여 디자인을 합성하는 자동 위치 및 경로 알고리즘의 결과입니다.

두 번째 이미지의 AMD386과 같은 오래된 부분은 이러한 알고리즘이 존재하기 전에 시작됩니다. 전체 디자인은 더 질서 정연한 외관을 고려하여 수작업으로 힘들게 배치하고 라우팅했습니다. 반면에, 레이아웃을 생성하는 단일 프로세스가 없으면 386에 필요한 넓은 범위의 인터커넥트가 필요합니다. PAR 알고리즘이 훨씬 더 효율적인 레이아웃을 생성했을 수 있습니다.

이것이 AMD386에 대한 아날로그가 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 완전히 디지털적인 부분입니다! 현대 칩 설계의 아날로그 부품은 nRF51822의 오른쪽 아래에있는 원형 인덕터와 같이 다른 로직과 떨어져 있어야하는 물리적으로 큰 부품을 포함하기 때문에 종종 "순서대로"보입니다.