集成電路式礦機
『壹』 螞蟻礦機是什麼。比特幣又是什麼。一朋友好像搞了幾台這個,然後說可以賺錢,還不不用成本,感覺哪裡有這
可以把比特幣理解為一支股票,而礦機就是這股票的員工,為這個股票工作,這個股票跟錢一樣可以買賣,也可以轉賬。轉賬的時候用戶需要付手續費,就像銀行轉賬一樣,手續費用是來給礦機開工資的,所以礦機就有了收入,持有礦機的人收到手續費(btc)可以拿到交易所去賣掉,就相當於賺錢了。 因為這些年的行情演變(此處省略一萬字),現在收益已經很穩定也很高,所以越來越多的人從事挖礦,你可以網路多查查,可以搜今日礦工,裡面有很多適合小白看的文章。
『貳』 集成電路版圖與裸晶元解剖後有什麼差異
集成電路版圖設計是根據所設計的電路繪製版圖,此時考慮的因素很多,包括延時、功耗、上市時間、市場潛力什麼的(不過這些在設計電路的時候已經考慮到了)、最終流片。裸晶元解剖就是reverse design 根據別人已經流片設計封裝上市的晶元,復原人家的版圖,說白了就是盜版。
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。
『叄』 除了ASIC礦機以後還有其他高性能的礦機嗎
加密幣礦機從CPU礦機->顯卡礦機->FPGA礦機->ASIC礦機一步步升級.
ASIC(Application-Specific
Integrated
Circuit
)是專用的,針對某種演算法優化的集成電路晶元.
就像樓上說的,通過提升集成電路製程(28nm->16nm->12nm->10nm->7nm->5nm),增加單位晶元面積里的集成電路數量,提高單位功耗的算力從而提高挖礦效率.
從這個意義上來說,ASIC礦機在可預見的將來是最後一種礦機形式.。
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『肆』 集成電路是什麼
一塊集成電路,小的只有一二平方毫米,大的不過以平方厘米計。這種小晶元卻以其信息含量大、發展迅捷和滲透力強,成為當今信息技術的核心和本世紀最重要和最有影響力的產品。在它問世之初,人們根本沒有想到,這個不起眼的小東西,竟會引發一場真正的信息革命。
1948年6月30日,美國貝爾實驗室發明了世界上第一台晶體管收音機。時隔十年,1958年,美國人基爾比,用硅材料做了三個電阻,一個硅功率晶體管,另用塗敷金屬的方法,做了一個電容器。再把它們用很細的金屬絲連接起來,安裝在一塊很小的鍺半導體片上。這一發明,為以後日漸精密的集成電路奠定了基礎。
從第一塊集成電路誕生以來,集成電路平均每三年更新一代,集成度則提高四倍。與此相伴的,是以集成電路為主要元件的其它電子產品,體積相應大大縮減,成本不斷降低,從而得到更廣泛地普及。
IBM公司新近推出的一種攜帶型電腦,兼有大哥大和電腦筆記本功能,重量卻只有510克。照此下去,不遠的將來,鋼筆式大哥大、袖珍收音機般的電腦,完全可以實現。
最有希望的新技術,是「納米技術」。研究如何應用原子、分子現象及其結構信息的高技術。這一技術將把大規模集成電路線條寬度從微米級降到納米量度,製造出高密度的存儲器,並用此制出「納米計算機」。
『伍』 晶元和集成電路之間的區別是什麼
一、組成不同
1、晶元:是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,並時常製造在半導體晶圓表面上。
2、集成電路:是一種微型電子器件或部件。
二、製作方式不同
1、晶元:使用單晶硅晶圓(或III-V族,如砷化鎵)用作基層,然後使用光刻、摻雜、CMP等技術製成MOSFET或BJT等組件,再利用薄膜和CMP技術製成導線,如此便完成晶元製作。
2、集成電路:採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內
三、作用不同
1、晶元:可以封裝更多的電路。這樣增加了每單位面積容量,可以降低成本和增加功能,見摩爾定律,集成電路中的晶體管數量,每1.5年增加一倍。
2、集成電路:所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。
『陸』 數字貨幣挖礦風雲如何
「一幣一別墅」的財富神話依然在幣圈裡廣為流傳,不斷有新的投資者躍躍欲試。但其實,從礦機廠商到大礦場主,再到礦池,這個小圈子已經形成了一個穩定的權力結構。
制售礦機、挖礦、建礦場、搭礦池,「礦圈」成為區塊鏈世界裡另外一條發財之路,礦機也成為一門鮮為人知的「大生意」。
按照比特幣發明者中本聰的設想,理想的狀態應該是「去中心化」的,算力分散在全球各地。但是,與去中心化背道而馳,礦池是絕對的中心化,越來越多的礦機接入到礦池裡。
本文首發於南方周末
「如果說炒幣是一條不歸路,那麼投資礦機就是一筆穩賺不賠的生意,回收成本只是時間問題。」深圳愛播時代科技有限公司總經理鍾熙算了一筆賬,一台礦機每天200元收益,120天可以回本,之後就是利潤了。
2017年10月,鍾熙在主業之餘,加入了挖礦大軍,並迅速成為礦圈大佬,他在江西、四川、貴州等地運營著多個大礦場。
其實這個「穩賺不賠」的生意仍然依賴於幣價的持續高漲。過去兩個月時間,比特幣幣價從15000美元跌到了10000美元左右,甚至一度跌破6000美元,使得礦機回本周期延長,如果一直跌下去,盈利也就遙遙無期了。
在比特幣問世4年之後,也就是2012年,可以量產的礦機才出現。在此之前,挖礦主要是私人行為,家用電腦就可完成。「那時,家用電腦就是印鈔機,每天都能挖出不少比特幣。」資深數字貨幣玩家、早年賣過礦機的黃世亮向南方周末記者回憶。
礦機出現後,挖礦開始「社會化」,出現了礦場和礦池,挖礦成為一件集體工作。單獨的礦機被礦場託管,就像生產線上的工人,只要擺在那裡,就可以每天領薪水。
制售礦機、挖礦、建礦場、搭礦池,「礦圈」成為區塊鏈世界裡另外一條發財之路,礦機也成為一門鮮為人知的「大生意」。
中國則成為全球最大的礦機生產地。從2012年開始,在中國誕生了一批礦機生產商,如生產烤貓礦機的深圳比特泉有限公司,還有現在赫赫有名的比特大陸、嘉楠耘智和億邦通信。在深圳華強北,到處也都可以看到外國人帶著翻譯詢問礦機價格。
近期,比特大陸CEO詹克團在接受媒體采訪時稱,這個成立僅4年的創業公司,2017年的營收規模約25億美元。比特大陸號稱全球最大的礦機生產商,他們的螞蟻礦機一直都是幣圈和礦工世界的硬通貨。
與幣圈一樣,礦圈也需要信仰——要堅信礦機每天機械地數學運算能夠創造巨大財富。
不過,與比特幣所宣揚的「去中心化」背道而馳,礦工的世界正在走向「中心化」。礦機銷售商自己建礦場,投資者買完礦機之後,又被銷售商託管;而生產商則自己建礦池,又將礦場給管起來。
這種「中心化」的過程,使得礦圈的財富被少數人攫取,鍾熙要想進入到核心圈子,也並不容易。
算力「中心化」
礦場的主要作用,是給分散的礦機提供一個運轉的地方。但真正起到整合作用的則是「礦池」。
所謂「礦池」,可以簡單理解為「合作挖礦」。礦工和礦場們,把算力交給礦池,由礦池作為唯一的地址,來接入數字貨幣網路進行挖礦,再按照礦機的算力,給礦工分發紅利。
礦池的歷史要比礦機更悠久。2010年11月,名為Slush的礦池出現,它的官網在今天還寫著是「世界上首個礦池「,這個稱號也被幣圈所公認。與礦場相比,礦池的搭建需要一定的技術,門檻相對更高。
國內一家知名礦池的負責人向南方周末記者解釋礦池的原理。他把挖礦比作買彩票,一個人挖,中獎的概率很不穩定,可能今天中了10萬,以後半年都不中。
「把買彩票的人聚到一起,統一買,無論誰中,根據出錢比例來分成。在幣圈,礦池就發揮這個作用。」該負責人說。
礦機連接礦池並不復雜,根據各大礦池的操作指南,一般只要幾步就可完成,然後就根據自己提供的算力,從礦池獲得收益。礦機就像一個站在生產線上的工人,每天領取固定的薪水。
掌握巨大算力和眾多礦機的礦池,在幣圈和礦圈都有著絕對的發言權。比如,如果要發行新的數字貨幣,或者要主導比特幣分叉,一般要獲得礦池的支持,沒有礦池的支持,新幣種沒人挖,也就沒有了意義。
此外,當一個搶手的新幣面世時,礦池也可以利用自己所掌握的礦工,快速打包,在這些新幣的搶購中佔得先機。
2017年6月份,SNT和EOS兩大代幣發行時,南方周末記者就見證了礦池搶購代幣的場景。由於投資者太多,很多個人投資者無法將資金打入到指定位置,但一家礦池的負責人,就可以輕而易舉地完成這一操作。
按照比特幣發明者中本聰的設想,理想的狀態應該是「去中心化」的,算力分散在全球各地。但是,與去中心化背道而馳,礦池是絕對的中心化,越來越多的礦機接入到礦池裡。
2018年1月18日,康奈爾大學計算機教授埃敏·允·西拉什等5人合著一篇論文,直指兩大數字貨幣比特幣和以太坊背後存在隱性的權力結構,挖礦過於集中,其中比特幣50%的算力被四大礦池所控制。
其實,這個問題一直存在。4年前,以太坊創始人Vtalik在寫以太坊白皮書時就注意到了這個問題,他寫道:「這個問題可以說很嚴重,在本文寫作時,最大的兩個礦池,間接地控制了大約全網50%的算力。」
直到今天,這個問題也沒能解決。一位以太坊白皮書的早期翻譯者向南方周末記者無奈地表示:「這不是技術問題,而是人的問題。」
5
隱性的權力結構
在礦圈,食物鏈頂層就是礦機生產商。目前,公認的三大礦機生產商均位於中國。他們通過生產銷售礦機,獲得大量的利潤,同時也涉足礦場和礦池的建設,布局在整個幣圈的話語權。
螞蟻礦池是全球排名前二的大礦池,它的算力占據全網算力的17%,但根據工商資料,該礦池是由比特大陸一手創辦;嘉楠耘智的幾位投資人,同時也是杭州礦池科技有限公司的投資人,後者有自己的礦池Hash和挖礦平台,不過礦池已於2017年底停止運營。
億邦通信則在內蒙古呼和浩特市、烏海市,新疆准東經濟開發區成立了三家區塊鏈公司。億邦通信的一位銷售人員向南方周末記者介紹,他們在這三地都有礦場和挖礦業務,但這些礦場也已全負荷運轉,沒有機位可以託管新的礦機了。
「我們正在俄羅斯的伊爾庫茨克搭建新礦場,那裡電費低很多,新礦機可以在那裡託管。」該人士說。
在礦機廠商之上,則是晶元巨頭的收割。「礦機的核心技術在晶元上,誰有礦機晶元,誰就可以生產更多礦機。」丁楊對南方周末記者說,晶元主要掌握在幾家巨頭廠商手中,如台積電、英偉達、AMD等。
從2015年開始,台積電一直都是嘉楠耘智的最大晶元供應商。2015年,嘉楠耘智從台積電采購的晶元,占據嘉楠耘智所有采購量的69.62%,此後這個數據一直維持在60%左右。嘉楠耘智的大部分利潤,均被台積電賺走。
2018年1月18日,在台積電第四季度財報的說明會上,董事長張忠謀就稱,雖然今年的移動業務前景較弱,但公司的營收依然會增長10%—15%,關鍵因素之一就是持續穩健的加密貨幣開采對晶元的需求。
在礦機廠商之下,則隱藏著另外一種權力結構。嘉楠耘智2017年的招股書上,透露了這個秘密。2017年前4個月,嘉楠耘智的前五大客戶中,有四大客戶屬於「個人」。而根據公開資料,其中有三人均是幣圈鼎鼎大名的「腕兒」。
第一大客戶吳鋼是最早的一批礦工,後來創辦了Haobtc,該公司擁有一個全球前十的礦池;第二大客戶林志鵬是小強礦機的創始人,很早便從事礦機的生產銷售,其與第六大客戶謝維欽,一直是合作關系;第三大客戶王晉創辦了幣圈資訊網站比特幫。
這些大客戶均不是單純的礦工,他們都在幣圈擁有著自己的影響力。機械運轉的礦機給他們帶來收益的同時,也帶來了話語權。
據比特大陸一位內部人士介紹,比特大陸的大客戶中,也多為幣圈的大佬。不過,比特大陸官方婉拒了南方周末記者的采訪,該公司公關部回應稱,由於與客戶簽署了保密協議,該方面內容不方便透露。
「一幣一別墅」的財富神話依然在幣圈裡廣為流傳,不斷有新的投資者躍躍欲試。但其實,從礦機廠商到大礦場主,再到礦池,這個小圈子已經形成了一個穩定的權力結構。
新入局者,大多隻能做被收割的「韭菜」
『柒』 什麼是集成電路
集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比的集成電路和羅伯特·諾伊思的集成電路。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。
現在,集成電路已經在各行各業中發揮著非常重要的作用,是現代信息社會的基石。集成電路的含義,已經遠遠超過了其剛誕生時的定義范圍,但其最核心的部分,仍然沒有改變,那就是「集成」,其所衍生出來的各種學科,大都是圍繞著「集成什麼」、「如何集成」、「如何處理集成帶來的利弊」這三個問題來開展的。硅集成電路是主流,就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊矽片上,所形成的整體被稱作集成電路。
當然現如今的集成電路,其集成度遠非一套房能比擬的,或許用一幢摩登大樓可以更好地類比:地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓,地下有幾層是停車場,停車場下面還有地基——這是集成電路的布局,模擬電路和數字電路分開,處理小信號的敏感電路與翻轉頻繁的控制邏輯分開,電源單獨放在一角。每層樓的房間布局不一樣,走廊也不一樣,有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設計,低雜訊電路中可以用折疊形狀或「叉指」結構的晶體管來減小結面積和柵電阻。各樓層直接有高速電梯可達,為了效率和功能隔離,還可能有多部電梯,每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線,電源線、地線單獨走線,負載大的線也寬;時鍾與信號分開;每層之間布線垂直避免干擾。
『捌』 比特幣礦機是什麼
比特幣礦機可以是你的台式電腦、筆記本電腦,也可以是裝有顯卡的USB礦機或ASIC礦機。目前,比特幣礦機說白了就是一種為專門為比特幣挖礦而設計的集成電路。
比特幣挖礦簡單來說就是利用你的挖礦硬體的算力去解決SHA256演算法的數學難題,確認網路交易,保證整個比特幣網路系統的安全。作為回報,比特幣網路系統會根據你貢獻算力的大小給予一定的比特幣獎勵。
比特幣挖礦大致經歷了三個階段:CPU、GPU、ASIC三個階段。
目前,比特幣挖礦已進行專業的ASIC挖礦時代,ASIC礦機一通比特幣挖礦市場。其中最為著名的礦機廠商就是阿瓦隆,阿瓦隆研發出了世界上第一台ASIC比特幣礦機,第一次公布了除晶元以外的礦機解決方案。目前,阿瓦隆三代礦機正在熱銷,第四代晶元也即將問世。
『玖』 什麼是集成電路
集成電路是什麼?就是電路板上的那些小黑塊,有很多引腳,它的裡面並不復雜,無非就是一些三極體組合在一起,僅此而已。
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三極體的基本原理
首先我們要了解三極體的基本原理,三極體就是一條電流的通道,有一個電極控制這個通道的通和斷,如果說三極體的基本原理用這樣的比喻比較牽強附會的話,在設計三極體的版圖時,它就非常的確切了,我們先畫一條綠色的線條表示通道,再畫一條橫跨過通道的紅色線條表示控制柵極,就象馬路上的綠色的通道和警察掌握的紅燈一樣,綠色通道里的電流的通斷,得看警察的臉色行事。不過在集成電路里通道不叫通道,而叫有源區,一個奇怪的名字,不過很好記,我們平時把半導體器件叫做有源器件,電阻電容叫無源器件,三極體是有源器件,因此只要記住和三極體有關的區域叫有源區就可以了。
由 N型或 P型半導體材料組成源極和漏極,在源極和漏極之間放一層多晶硅作為柵極,這就形成了一個 MOS三極體,多做幾個這樣的三極體,並把它們按要求連接起來,這就形成了集成電路。把許多三極體做在一起就是集成電路。
集成電路真的就是這么簡單,請暫時不要問什麼半導體為什麼會導電之類目前被認為是無關緊要的問題,我們在這里探討的是如何快速的學會設計集成電路,而不是半導體理論。
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設計一個反相器管
我們知道三極體相當於一條通道,在這條通道上電流出發的那一端叫做源極,而電流到達的那一端叫做漏極,控制電流通斷的那個電極叫做柵極,那麼柵極需要帶上什麼樣的電壓才表示通道導通呢?一般情況下,柵極對源極的電壓為0V時,表示關斷,柵極上帶 0.7V以上的電壓時,表示導通,應該注意柵極電壓是對源極而言的。
上述的 MOS三極體我們叫它 N型 MOS管,對應的,還有一種 P型 MOS 管, P型 MOS管的特性正好完全相反,電流從漏極出發到達源極,柵極帶上比漏極低於0.7V以下的電壓時, MOS管導通。
如果規定只能用一種類型的 MOS管,我們也能設計出集成電路來,想當初的半導體工藝只適合於做 N型一種類型的 MOS管,那時侯的集成電路大部分是NMOS集成電路,我們熟悉的早期的 Z80、8048等,都是用 NMOS工藝製造的。後來,發展了在同一個晶元上做兩種不同類型 MOS管的工藝,叫做CMOS工藝,現在已是半導體行業的主流工藝。
N 管和 P管的版圖設計並沒有什麼不一樣,只要對其類型做一個標記就可以了,這個標記用來通知製造集成電路的人把這些管子做成某一類型的管子,在下圖中我們把 P管用虛框圈起來作為標記。
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設計一個簡單集成電路
設計集成電路也很簡單,不過就是把那些三極體連接起來,用什麼來連接呢?總不至於用電烙鐵和焊錫絲之類的方法吧?在集成電路里不用這種方法,用的是類似於雙面線路板的方法,雙面線路板上的過孔將線路板的兩面連接了起來,在集成電路了也用了過孔,兩層導電材料分別是鋁和多晶硅,鋁可以越過各種區域通到任何地方而不受限制,但多晶硅可不可以呢?好象可以,可是,的多晶硅越過有源區時,有源區變成了一個受多晶硅控制的電流通路:一個多餘的三極體,這不是我們所希望的,所以,我們在這里增加一條規則:多晶硅不能跨越有源區。按這樣的規則連接兩各三極體,我們就設計了一個含有一個反相器的簡單的集成電路。
在晶元的四周有四個焊接點,用來和外部電路進行連接,不過,在這里不叫焊接點,而叫壓焊點,可能因工藝而得名。如果你到集成電路行業里把它叫成焊接點的話,會讓別人目瞪口呆的。
我們不妨大膽的把集成電路設計技術和製造工藝用印刷來理解,當我們要印名片時,我們要先設計版面的排列,為一個商標圖案苦思冥想,用彩色筆在草稿紙是畫來畫去,甚至出錢請搞美工的人來為這張名片進行設計。
設計的名片可能包含了好幾種顏色,好多種字體,當設計方案送到引名片的小店後,將根據顏色的種類先做出版子來,然後就是用這些版子把各種顏色印到紙上,再然後就是把一大張紙剪切成一張一張的小名片,最後把這些名片裝到小盒裡,就等著用戶來取貨了。
印名片的小店老闆只要會玩那些製版機、速印機之類的玩藝就可以了,基本上不用識多少字,小學程度即可,要求他必須懂得美術原理才發給操作證可以上崗,屬於一種無理取鬧的行為。
對設計名片的美工師傅的最大的要求是能夠理解客戶的要求,並且能夠用版面的排列、字體的選擇、顏色的搭配來表達客戶的意圖,我們完全沒有必要要求美工師傅會做各種字體的鉛字、讀過大部頭的《照相原理》、精通印刷機械。
相應地,我們對客戶就應該只有一個要求:簡單、明確的提出他的意圖。
集成電路的情況也是這樣,用戶提出他的晶元具有的功能,設計的過程是將功能翻譯成版圖,製造的過程是用版圖印刷出晶元。
印刷和晶元的驚人的類似之處是,美工師傅只要使用字型檔里的各種字體就可以了,沒有必要自己親自作出一個個的字體來;晶元設計師實際上也只要使用單元庫里的單元就可以了。
印刷和晶元的另一個更驚人的類似之處是,當字型檔里沒有某個特定的符號時,比如一個不常見的商標,美工師傅就要親自做出這個符號來;晶元設計師有時也會遇到庫里沒有的單元,他也需要親自畫出這個單元的版圖來。
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設計一個振盪器晶元的版圖
如果你覺得不過癮,你可以設計一個更復雜一點的集成電路如下圖,它是個振盪器的版圖,你給它接上一個電阻、一個電容、一個發光二極體,再接上電源,你就可以看到發光二極體一閃一閃的發起光來。
集成電路版圖設計差不多就這點事了,沒有什麼花樣。
你可能發現最右邊的反相器比較大一點,這是為了有較大的驅動能力以使發光二極體有較高的亮度。另一個應該注意的問題是盡量讓比較大的電流在鋁導電層里流動,鋁的導電性能比多晶硅好很多,這一點和雙面線路板有點不同,雙面線路板兩面的導電性能一樣好。
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版圖設計
現在,你了解了一點版圖設計了,如果你再了解得更多一點的話,你就會發現你滿懷熱情的希望學會的版圖設計,其實只是一種大人玩的七巧板而已,只是沒有小孩玩的七巧板好玩,也沒有那麼復雜和變化多端。
現在,人各有志,你想把這塊七巧板玩出點花樣來的話,可以,在這里有大把朋友願意陪你一起玩;或者你想起了你到這里來的初衷,想要把你的那個電路做成集成電路,那你暫時就別玩七巧板了,想辦法盡快的完成你的晶元設計吧。
假如你原來用分立元件設計的電路里用到了許多標準的集成電路,有反相器,與非門、D觸發器,計數器、甚至包含了一個液晶顯示驅動模塊等等,按理說你要設計這些單元的版圖,這可不是件輕松的活,日復一日,月復一月,非把你畫得痴痴傻傻,呆若木雞不可,你原來設計一個高性能電路的滿腔熱情在這里沒有用處,你火花般迸發的電路設計靈感對版圖設計也一樣沒有幫助,畫版圖要的是拼七巧板的技巧。
當你累死累活的幹了三個月之後,才發現已經開始種第二季稻的農民伯伯也沒有這么辛苦。由此推算,做一個版圖庫的工作量約等於種兩季稻的工作量。做一個晶元設計師不如種田實在。
不過即使讓你干畫版圖的活你也不用害怕,電腦上高科技的最奇妙的特點在於它的勞動竟然可以重復使用,第一次做單元圖庫要用兩個月的時間,到了第二次做圖庫時,你可以把第一次圖庫拷貝過來,修修改改,有兩個星期的時間也就可以了,這就是電腦里 COPY 的絕妙之處。真奇怪為什麼不把這種電腦科技推廣到農業科技上去,要是農民伯伯也採用這些技術的話,他只要專心種好一畝田就可以了,然後跨嗒跨嗒地拷貝它個十萬八千畝,於是站在一望無際金黃色田頭,看著晨曦下巍巍壯觀的麥浪翻滾,就很難控制住「身在田頭,胸懷世界」的感覺了。
幸好農民伯伯還沒有還沒有掌握這門技術,不然實在要叫我們這些搞晶元設計的傢伙無地自容了,但我們還十應該抓緊時間,在目前晶元比種田暫時領先的優勢下,做出比農民伯伯更多的貢獻來。
但現在情況不一樣了,在這里,有現成的單元版圖供你使用,這些單元版圖放在一個庫里,裡面品種繁多,差不多包含的你可能用到的全部品種,不要以為這是什麼「演示版」,這是很多晶元設計師正在使用的工作庫,你現在要乾的活已經不是什麼版圖設計,而是要干一些類似於你以前經常乾的活:給雙面線路板布線。
有了單元圖庫,你就可以進行正常的設計工作,你用以前常用的方法畫線路圖,然後用相應的元件把它們連接起來,以前一個沒有經驗的電路設計師往往會按過時的教科書設計電路,結果采購員往往抱怨采購不到元件,甚至要到 Intel的公司歷史陳列室才能看到樣品。現在的電路設計師一般都比較關心原器件的供應情況,這條經驗在這里同樣適用,你應該在設計之前先熟悉單元圖庫的情況,以免畫出了線路圖卻沒有單元可供使用。
晶元設計用到的單元圖庫中的內容和市面上 CMOS 4000系列或 TTL 74 系列的內容畢竟還是有一點差異的,比如常用的JK觸發器,在單元圖庫就找不到,(或許以後會有熱心人補上這個單元),因為在ASIC設計中,沒有必要使用 JK觸發器,使用它後會在分析電路時造成混亂。你可以很快的適應這些差異,甚至在你通讀了一遍單元圖庫的介紹之後就有胸有成竹的感覺了。
我再次提醒你:你到這里來,是為了設計出集成電路來,而不是研究版圖設計技術,如果你是初學者,你設計的版圖大概不會比庫裡面已有的版圖更好吧?所以暫時了解一點版圖設計就可以了,不要深究,採用現成的單元圖庫加雙面布線技術,盡快的完成你的集成電路吧。如果你遇到的圖庫裡面沒有的單元,也不要慌張,請到這里來,問一聲,說不定會有那位老手會幫你畫一個的,不過,應該是一些比較通用的單元,你別問什麼16位A/D轉換器、照相機的控制電路這樣的單元,要是這樣的話,還不如你睡大覺,讓別人免費給你設計算了。
說實在的,偉大而又神秘的集成電路版圖設計,並不比小孩玩的七巧板復雜多少,下面的觸發器的版圖,差不多是版圖庫中最復雜的一個版圖,但也就這么樣了,沒什麼大不了的,我不認為你掌握不了它,我只是認為你暫時沒有必要掌握它。
別以為這是個示範的版圖,這可是個真正的正在使用的版圖,我把它叫做DF06A ,有位設計高手為了做好類似的版圖花了大概一個月的時間。我是在他的基礎上畫這個版圖的,所以只花了大約半個月的時間,還有一些延時參數等沒有計算。做好了這個版圖,差不多就完成了整個標准單元庫(100 多個單元)的三分之一的工作量了,因為這是庫中最困難的一個版圖。
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電路設計
最奇妙、最神奇的還是你原來做慣的電路設計,可以玩出很多花樣,我以前曾工作過的單位,有一台火車頭那麼大的塑料機,突然有一天趴下了,這台機器一天做出產品的產值50多萬,利潤好幾萬,這可把老闆給急得熊似的團團亂轉,動員了全部機械和塑料的精英,香港的技師也於第二天趕到,可是,會診的結果是無可奈何。第三天,冒出個懂點電子的傢伙,他從一個破收音機里拆了一個電阻,裝到機器上一試,那龐大的塑料機居然就此起死回生,當在場的人了解到這個神奇的元件的價值只有人民幣兩分錢時,全體同時作目瞪口呆狀。
到這里來的都是電路設計的行家,我想也用不著解釋一個電阻是如何修好塑料機的,太簡單太平常的事了,但電路設計的最大的趣味就在於此:一個極其簡單的小技巧,會引發起社會上的一番大事出來。你應該在電路設計上淋漓盡致的發揮你的聰明才智,而不要拘泥於是不是採用了公共單元圖庫。
當然集成電路設計和你以前的設計是有點不同,這里說其中的一個特點:有大量的三極體供你使用,而電阻電容卻很麻煩。
或者這樣吧:你就當是一場考試,考試的題目是設計一個電路,不許使用電阻電容,但可以無限量的使用三極體,可能你一開始不習慣,覺得浪費了很多三極體,可是只要多做幾次,你就會適應這種浪費的設計法的,不要為你的浪費而內疚,其實即使是晶元設計專家,也是這么做的。
電路設計也就是畫出你所需要的電路圖來,然後推理你的電路圖,看看是不是正確,需不需要改進。在這里,我建議你採用 workview 軟體和這里提供的電路圖庫進行設計,採用 workview 的話它會幫你做推理,在這里叫模擬,它會把電路工作時的波形顯示給你看,非常直觀。這里不但提供版圖庫給你使用,還提供相關聯的電路圖庫,採用這里的電路圖庫可以簡化你的設計工作,庫中有很多實用的單元電路,比如十進制計數器,甚至動態的液晶顯示器驅動電路等,你只要拿來用就可以了,如果你自行設計一個動態的液晶顯示器驅動電路,不是說你不會,而是沒有必要干這些重復煩瑣的勞動,你應該集中精力完成你的整體設計,那才是你的特長。你可以把你在設計中找到的一些訣竅和技巧公開出來,作為自由資源添加到圖庫中去,讓以後的設計者也能享受你的勞動果實。
這世界上有兩種資源,一種實資源,就象石油,越用越少;另一種是虛資源,就象腦力,奇怪的是這種虛資源竟然是一種越用越多的資源,世界真奇妙,無奇不有,如果我們發動全民來開發虛資源,那麼用不了多久,我們就會成為一個資源大國,我們就能象拍蒼蠅那樣容易的消滅美帝國主義和一切反動派。說笑而已,其實我不想讓我的世界觀帶有民族主義的色彩,任何民族的文化我都有興趣。什麼「國富民強」,對我的感覺就象山溝溝里的農民希望多養幾個兒子可以不受鄰居的欺負那樣,是一種跟愚昧無知很有瓜葛的意識。我們開發虛資源,是為了迎接未知的人類的明天的到來。我們不知道明天會怎樣,但知道明天不會象今天預想的那樣。
搞電路設計在我看來實在有投機取巧的嫌疑,我無意貶低各位同行,但在我見到的許多事例中,一個會修修半導體的電子愛好者往往比機械本科生還吃香,一個家用電器項目的開發人員組成中,有電子的、有機械的、如果你參加過幾個這樣的開發組,你就會理解如下的結論:搞電子的工作量小,老在一些局部問題上翻花樣,不顧全大局,經常返工惹麻煩,但容易得到老闆的好感;搞機械的工作量大,要全面綜合的的考慮整機的協調問題,可悲的是總是不討好。在老闆的眼光里,好象搞機械的沒什麼大不了,不就是拿個鉛筆那麼畫兩下而已,而搞電子的就不一樣了,那東西神秘,兩分錢就可以讓火車頭那麼大的機器動起來。
如果你有學機械的朋友,你就會了解機械不是誰都可以畫那麼簡單的,單看機械的那些課程,就能了解機械知識遠比電子知識復雜、嚴謹得多,在一個家用電器比如冰箱或是洗衣機里,機械佔了大部分工作,而電子只不過是在機械的基礎上玩的一些花樣而已,什麼定時、警報之類,全是花樣。機械設計牽涉了嚴謹廣泛的知識,而電子的知識,說不定從什麼《電子小製作 200例》之類的雜書上就可以得到。
不少老闆的重電子輕機械的觀念其實是不對的,或許你可以拿一支鉛筆畫出零件的圖紙來,可是你能算出這個零件能承受多大的壓力嗎?你知道你畫的零件在什麼樣的情況下會發生諧振嗎?發生諧振後又會對整機造成多大的傷害嗎?如果你想了解這些情況,你就非得花幾年時間啃幾本《機械原理》、《材料力學》、《····》等不可。而神秘的電子技術,到是在街上買幾本雜書就可以學會的,不要以為開玩笑,其實我們這些搞電子的傢伙最知道電子的底細。
你有沒有聽說過業余機械愛好者?或者是業余材料力學愛好者?應該說有,但很少,以至於要舉個例子都困難。
在我們的周圍有大把的業余無線電愛好者,業余電子愛好者,這是為什麼呢?這說明電子電路的幾個特點:很容易入門,另一個更大的特點是你只要學會一點點,你就可以發揮你的聰明才智,進行卓有成效的電路設計。
由此展開來,我們不禁要問:有沒有業余集成電路設計愛好者?
我留意了多時,想知道究竟有沒有業余集成電路設計愛好者,可是到目前還沒有找到,這使我很納悶,心中不免嘀咕:難道我是中國業余集成電路設計愛好者第一人?
做一個業余的集成電路設計愛好者在以前可能是天方夜談,讓人聽了的感覺就象聽到有業余洲際導彈愛好者一樣。但是時代不同了,造就業余集成電路設計師的外部條件已經具備了,只是這些條件來得太快了,以至於我們來不及反應過來。我們聽說的集成電路,好象都是要上千萬美圓的投資,可是,當我們今天早上從夢中醒來時,花上幾千元人民幣就可以讓晶元工廠把我們自己設計的集成電路給做出來了。
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晶元設計
完成了電路設計後,就可以開始考慮整個的晶元設計了。如果你的晶元不大,你可以用雙面線路板布線的方法設計你的晶元,用一些專用的軟體如 LEDIT等進行設計,先把用到的單元放到版面上,然後用鋁和多晶硅進行布線。如果你的晶元略微大一點,這將是一項艱苦的工作,
如果晶元更大一點,我們可以用電腦來進行自動布線,實際上我們主要考慮的實現布局布線的手段應該是自動布線,
有很多的軟體可以進行優良的自動布線,如cadence,mento graph, 然而軟體價格不菲,動輒20萬美圓的大有人在。
價格低一點而性能還不錯的軟體也不少,
甚至連免費的軟體也有,在這里自由軟體庫里,有一套 Alliance,它的布線性能就很不錯,其實用它來布線真有點大材小用,它是一套具有更強大功能的集成電路設計工具,我們暫且就事論事,討論它的布線工具,它的布線器很不錯,有很好的優化能力,它使用的庫的描述方法有點不同,但和其他軟體的描述方法也大同小異,我們可以編一段小程序進行轉換。和其他軟體相比有很大的不同的是它接收的線路圖的描述格式,竟然用的是C語言源程序的格式,幸好是源程序格式,這就給編寫轉換程序的編寫提供了一定的方便, workview中有一個專用的資料庫操作程序viewdate,應該可以完成這項工作。
我們可以設想遠程布線,以前宮敏先生舉過一個例子,說的是新疆的晶元設計師可以通過連網來運行安裝在上海主機上的珍貴的設計軟體,就是這個意思。
在進一步,甚至可以為系統編寫一些自動的功能,它自動的接收用戶用email形式發來的線路板文件,交給布線軟體布完線後再通過email 把結果發回給用戶,這樣就可以充分發揮高檔軟體的效率,而又不侵犯版權。有這些高檔軟體又有 email伺服器的單位可以提供這項免費或收費的服務。
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設計檢查
集成電路的設計好象並不復雜,而對設計好的版圖進行一次檢查,就不是那麼容易的了,我敢打賭,一個1萬管子的版圖,你花10年的時間也檢查不完。但這世界真奇妙,越是困難的事情,反而變得容易了。現在有很多軟體可以幫你檢查,你只要學會利用這些軟體就可以了。我的意思是,勸你不要嘗試用人工的方法來檢查一個略微大一點的版圖,人的腦子是用來創造的,用它來做一些重復煩瑣的工作,不但效率低下,更麻煩的是會惹出許多意想不到的錯誤來。
真正實用的版圖檢查軟體還是比較少的,Dracula 是其中的佼佼者,在沒有找到廉價實用的檢查軟體之前,我們可以考慮通過 email的委託檢查,讓有Dracula軟體的單位幫助做檢查工作。如果文件的格式規范,或許我可以說服一些單位用他們機器的空閑時間來為你服務。
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外部支持
最有效,最傳統的支持來自於書籍。你應該收集這方面的書籍。
新聞組、郵件列表、以及 email都可以廉價快速地從外界向你提供技術支持,這也是internet的好處之一。通過網路得到的支持在大部分時間是非常有效的,但它不是肯定和明確的,因為沒有任何人承擔必須幫助你的義務,他們熱心的幫助你的最起碼的條件是必須有空才行。
你要學會利用外界對你的支持,這些支持不是出於義務,而是出於熱心,你不要濫用這些熱情,在提出問題前,請多花一點精力研究一下你的問題,然後確切的提出你的問題。當以後有其他人問到類似的問題時,你也應該熱心的出來回答,介紹你解決問題的經驗。
獲得肯定和明確的幫助的方法是,你可以在你的附近找一家集成電路設計公司,以一定的代價獲得這些幫助。我在最初學習設計集成電路時,採用的方法是將項目委託給設計公司做,並要求他們把設計過程告訴我,好讓我有一個模仿的對象。
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ASIC和 PGP郵件列表介紹
郵遞列表是一種類似於新聞組的交流方式,由一群志同道合者組成,它比新聞組更便宜、更有針對性。參加了一個郵遞列表後,你就可以經常收到別人寄給這個郵遞列表的各種信息,你可以對各種問題發表你的看法,也可以提出新的建議、新的觀念、或是提出你遇到的困難,以得到別人的幫助。最難能可貴的是所有的操作都可以在免費的email帳戶上通過email 進行。
發出訂閱申請信後很快您就會收到一封確認信,直接回復此信,您就加入了郵件列表,以後,您就可以向這兩個郵遞列表投遞稿件、參與討論、尋求幫助、或是發表您想發表的任何高見,僅要求盡量圍繞主題,以照顧其他成員的興趣所在。
通過下面的表格你可以投遞、加入或是退出郵遞列表。請注意使用同一個email 帳號進行操作,在操作過程中如果遇到麻煩,請給我寫信,讓我從伺服器上幫您完成。查看已經存檔的文件需要上Internet網才能進行。
『拾』 直插式集成電路一般都什麼方向性,
你是指什麼方向?!拿起集成塊,上面做有標記的一個腳是1腳,然後順次數下去,2腳,3腳……就可以了。