Glossaire:

Design asynchrone: S'oppose au design synchrone. Prohibé par les règles de l'art de la conception des ASIC et des FPGA. Ce manque de synchronisme signifie que la sortie de certains bistables ne change pas sur un flanc montant de l'horloge mais à n'importe quel moment. Dès lors, en fonction du routage, les délais entre cellules étant différents, le fonctionnement du circuit risque de varier lui aussi! Ceci peut être très gênant si des précautions particulières ne sont pas prises. De plus, la compréhension du schéma en est compliquée. Les symptômes d'un circuit asynchrone sont les Gated Clocks, les resets et sets asynchrones, l'horloge mère comme entrée des portes logiques.

Les circuits semi-personnalisés: Les semi-personnalisés sont des réseaux prédéfinis de transistors ou de fonctions logiques qui nécessitent une personnalisation de l'utilisateur pour réaliser la fonction désirée. Cette famille comprend :

• les réseaux logiques programmables,
• les réseaux prédiffusés.

Nous y trouvons :

• PAL (Programmable Array Logic) matrice ET programmable, matrice OU figée),
• PLA (Programmable Logic Array) matrice ET ou matrice OU programmable,
• EPLD (Erasable PLD) effaçables par rayons ultraviolet, ils peuvent être reprogrammer,
• EEPLD (Electrically Erasable PLD) programmables et effaçables électriquement, ils peuvent être reprogrammés sur site. Les limites de l'architecture du PLD résident dans le nombre de bascules, le nombre de signaux d'entrées/sorties, la rigidité du plan logique ET OU et des interconnexions. Précisons que ces composants très souples d'emploi sont limités à des fonctions numériques et adaptés à des productions de petites séries et ne présentent aucune garantie quant à la confidentialité.

Fonction séquentielle: ses sorties dépendent à la fois des états présents et des états passés de ses entrées.

Les prédiffusés: Les réseaux prédiffusés sont des circuits partiellement préfabriqués. L'ensemble des éléments (transistors, diodes, résistances, capacités, etc.) est déjà implanté sur le circuit suivant une certaine topologie, mais les éléments ne sont pas connectés entre eux (sauf au niveau diffusion). La réalisation des connexions dans le but de définir la fonction souhaitée est la tâche du concepteur, pour cela il dispose de bibliothèques de macrocellules et d'outils logiciels d'aide à la conception. A partir de cette liste d'interconnexions (netlist) le fondeur n'aura que quelques étapes technologiques à effectuer pour achever le circuit, c'est à dire le dépôt d'une ou plusieurs couches de métallisation.

Cette technique est intéressante sur le plan de la conception et de la fabrication, par contre elle présente l'inconvénient de ne pas permettre une optimisation en terme de densité de composants puisque les éléments de base sont préimplantés et pas forcément utilisés et que leur positionnement a priori n'est pas forcément optimal pour le but recherché.

Les circuits personnalisés: Ce sont des circuits non préfabriqués. Pour chaque application on optimise le circuit intégré, ce qui conduit à la création de son propre composant. Cette famille comprend :

• les circuits à la demande
• les circuits précaractérisés

Toutes les opérations, de la conception à la fabrication, sont effectuées de façon spécifique adaptées aux exigences de l'utilisation. L'ensemble des critères techniques est au choix du concepteur, que ce soit la taille du composant, le nombre de broches, le placement du moindre transistor. C'est l'ASIC le plus optimisé car aucune contrainte ne lui est imposée. Le placement des blocs fonctionnels et le routage des interconnexions, même si ces opérations sont assistées par ordinateur, sont effectuées avec beaucoup plus d'interventions manuelles pour atteindre l'optimisation au niveau de chaque transistor. Cependant, les phases de mise au point sont longues et onéreuses, il va de soi que la rentabilisation des investissements de développement nécessite un fort volume de production.

Les circuits précaractérisés: Pour la réalisation de circuits précaractérisés on dispose d'une bibliothèque de circuits élémentaires que le fondeur sait fabriquer et dont il peut garantir les caractéristiques et on les associe pour réaliser le circuit à la demande. Ici encore on utilisera en fabrication des masques personnalisés pour chacune des couches diffusées et des métallisations.

Le concept est très semblable de celui des circuits à la demande. La seule différence réside dans la réalisation du schéma puisque l'on accède à une bibliothèque de cellules prédéfinies générant de très nombreuses fonctions élémentaires ou élaborées. Cette dernière constitue un véritable catalogue dans lequel le concepteur se sert pour constituer son schéma. Il existe trois types de cellules :

• les cellules standards (standard cells) correspondent à la logique classique,
• les mégacellules (megacells) peuvent être des blocs du type microprocesseur, périphérique,
• les cellules compilées (compilable cells) dont les blocs RAM ou ROM. Il est nécessaire de personnaliser complètement la diffusion, et par conséquent de créer tous les masques. Cependant un avantage évident en découle : alors qu'il est impossible avec les prédiffusés d'utiliser à 100% le réseau de cellules ou portes, ce qui se traduit par une perte de silicium, les précaractérisés permettent d'exploiter complètement la surface du circuit.