Page 29 - 實現系統級效能、功耗與面積的3D-IC小晶片設計
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OPINION
和電路設計培訓或具有相關經驗。 其餘的人分別是物理學家、機械工 程師、化學家和冶金學家。
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維基百科有一篇關於這八個 人的有趣文章,該篇文章具有可 靠的參考資料。
我並不是說經典電路的減少 一定是一件壞事,但我確實擔心 電路設計和修正技能的弱化,是 否正在從根本上改變電子工程師 的作用,或者說電子工程師應該如 何在設計挑戰中定位自己。
圖2:類比電路設計者的經典之作——六電晶體AM無線接收機(上),已被單晶片收音機淘汰,比如具有 更先進的射頻前端和更複雜的訊號處理模組的FM接收機(下)。 (來源:AngleFire.com和Electronics-DIY.com)
遠離使用小型離散元件的 經典電路設計的趨勢是不可避免 的,因為IC已經遠遠超過基本的 建構塊,它們現在是具有許多相 互連接的類比和混合訊號模組的 子系統和系統。此外,IC還可以 更有效地實現用離散元件難以實 現的一些功能(如果不是不可能的 話),參見圖2。
或許在未來,當需要解決從 輕微(錯誤的元件值)到嚴重(不合 適的拓撲)的電路問題時,只能召 喚一小部分稱為設計專家的精英 人才。屆時,設計師繪製實現基 本功能的電路,並將多個功能塊 整合到單個IC中,提供可靠的端 到端性能,並允許IC使用者調整 工作參數,但他們卻無法改變拓 撲或基本功能。
IC和離散元件電路的比較
這裡有一段有趣的歷史。在 1950年代發明了最重要的平面電 晶體製造技術(隨後導致IC誕生) 的Fairchild半導體(也稱為「叛徒 八人」,Fairchild已被安森美半 導體收購)的八位創始人中,其實 只有一位接受過正規的電子工程
如何看待經典電路設計在工 程領域中不斷變化的角色?你是擔 心,還是真的輕鬆自若?當失去專 業技能時,是將其視為一個潛在的 問題,還是將電路設計提升到一個 新水準的機會?
設計IC與設計離散電路是完 全不同的學科,因為前者不僅僅
是後者的整合版本。這兩種方法 的設計路線、約束、選項、規則、工 具和基本方法都非常不同。雖然IC 失去了靈活性,但可以實現不同的 拓撲結構,而這對於離散元件來說 非常困難。
居於中間的是絕大多數工程 師,他們透過組合IC、微調性能、 編寫軟體(無法避免)、解決系統 整合問題、處理EMI/RFI和監管 要求,以及類似問題,來設計他 們的產品。同時,DIY實驗者將利 用Arduino、Raspberry Pi,以及 類似的單元來完成他們的專案,並 使用最少的外部電路。
2022年4月 | www.eettaiwan.com