Jaký je rozdíl mezi čipy od spotřebitelské třídy po leteckou?

Třída tříd čipů je vlastně rozdělením tvrdosti prostředí aplikace čipu. Naše běžné čipy se obvykle dělí do čtyř kategorií, civilní (spotřebitelská), průmyslová, automobilová a vojenská (letecká). V současnosti je čipem nejvyšší specifikace, ke kterému máme přístup, čip specifikace automobilu. Ve srovnání s čipy pro spotřebitele mohou čipy automobilové třídy odolat extrémnějším teplotám a prostředí použití.

Protože čipy vojenské a automobilové třídy jsou tak výkonné, nestačilo by, aby všechny čipy co nejvíce splňovaly standardy čipů vysoké kvality?

Třídění čipů není tak jednoduché. Jde vlastně o celý proces návrhu obvodu, výrobního procesu a finálního balení a testování čipů. Vysoce standardní čipy nemusí být vhodné pro jiné úrovně prostředí. Za prvé, čipy s vyššími specifikacemi často znamenají vyšší ceny a placení za nemožné scénáře aplikací sníží nákladovou efektivitu čipů. Navíc neplatí, že čím vyšší je úroveň čipu, tím vyšší je rychlost zpracování. Někdy čip obětuje část výkonu, aby nespadl tváří v tvář speciálním aplikačním scénářům.

Jednoduše řečeno, redundantní design má zvýšit spolehlivost čipu výměnou za zvýšení investic do zdrojů.

Existence redundantních obvodů v čipu není plýtváním, protože čip musí být plně připraven na neznámé úkoly, aby se snížila možnost prostojů za zvláštních okolností. Odborníci na design čipů vysvětlují redundantní obvody: „Systém můžeme přizpůsobit tak, aby měl dostatek vyrovnávací paměti mezi procesorem a pamětí, takže i když je paměť zatížena na maximum a mezi procesorem a latencí paměti je maximální tok transakcí, pak procesor může pokrýt mnoho transakčních problémů“. Některé redundantní mezipaměti mohou zabránit zhroucení při přetečení paměti při zpracování rozsáhlých paralelních úloh. Kromě toho lze stejného efektu dosáhnout také pro návrh redundance paměti.

Navrhování redundantních obvodů samozřejmě není jednoduché kopírování a vkládání. Například továrna na čipy může zvýšit rezervu kapacity zpracování u některých procesů zpracování, jako je výše zmíněná redundantní paměť a mezipaměť, což umožňuje čipu včas se vypořádat s problémy s časováním vyrovnávací paměti a možnými změnami; redundance může být také volitelná Vyspělé jádro IP, i když to není nutně nejrychlejší výpočetní rychlost, může maximalizovat spolehlivost; redundance může také umožnit procesoru přijmout stabilní strategii spíše než efektivní strategii při výpočtu určitých algoritmů, jak je to jen možné Zabránit škodám způsobeným chybami ve výpočtech.

Obecně platí, že redundance není nadbytečná. Inženýři v oboru autonomního řízení v tomto odvětví poukázali na: "Mnoho aspektů návrhu je orientační. Mohou požadovat 30% marži, aby zajistili časovací vyrovnávací paměť. To může zvládnout abnormální podmínky, se kterými se setkáte ve fyzickém návrhu. Tato marže není v žádném případě plýtváním, spíše pojištěním pro kritické problémy fyzického návrhu nebo procesu."

Než se z kusu monokrystalického křemíku konečně stane čip, který můžeme použít, musí projít návrhem, výrobou, balením, testováním a dalšími vazbami. Jedním z hlavních účelů balení je chránit křehkou matrici uvnitř před vnějším prostředím.

Vezměte si jako příklad čipy pro letectví a kosmonautiku. Běžné čipy pro spotřebitele mohou dosáhnout dostatečné ochrany použitím plastových obalů, zatímco čipy pro letectví a kosmonautiku jsou často baleny v keramice nebo kovech a obal je také pokoven vrstvou mosazi, která izoluje kosmické záření a prostředí s vysokou teplotou. Aby se omezily sekundární účinky záření, je při balení také plněn speciální plyn.

V současné době je úroveň specifikace automobilu nejvyšším čipem, který spotřebitelé mohou vidět. Soudě podle požadavků předpisů o vozidlech musí jeho provozní teplota dosáhnout -40 stupňů až 125 stupňů a také musí být odolný proti blesku, vlhkosti a nárazům. Proto čipy pro automobily často musí při balení brát v úvahu rozptyl tepla a problémy s těsněním. V současnosti je většina automobilových čipů balena v SIP. Většina modulů, které vyžadují vysokou výpočetní stabilitu, je integrována společně pro ochranu obalu. Současně se snižuje komunikační vzdálenost mezi různými moduly a snižuje se možnost ovlivnění během přenosu dat.

Ve skutečnosti, ať už se jedná o čip průmyslové, automobilové nebo vojenské letecké a kosmické kvality, po několika kolech příprav v rané fázi musí být na konci proveden přísný výběr a testování. Třísky každé třídy nejsou vyráběny výrobci čipů a jsou samotěsnící a jakosti je třeba určit po schválení příslušnými domácími odděleními.

V současné době se čipy dělí zhruba do čtyř tříd, spotřebitelské, průmyslové, automobilové a vojenské (letecké). Čipy různých jakostí a specifikací mají různé požadavky od návrhu po fázi balení a testování a scénáře použití jsou také zcela odlišné. Obecně platí, že čím vyšší specifikace čipu, tím větší redundance čipu, těsnější obal a složitější a přísnější proces testování.