Сверхбольшая интегральная схема — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Сверхбольшая интегральная схема ( СБИС), содержащая микропроцессор, средства межпроцессорной связи, собственную оперативную память объемом от 2 Кбайт до 16 Кбайт и средства доступа к внешней памяти. Транспьютер разработан и реализован фирмой INMOS в качестве элементарного блока для построения многопроцессорных ЭВМ новых поколений, подобно тому, как транзистор был основным элементом, из которого строились ЭВМ второго поколения. [1]
Сверхбольшие интегральные схемы потрясают основы архитектуры ЭВМ. [2]
| Принцип оптического клина. [3] |
Технология сверхбольших интегральных схем с субмикронными размерами элементов не требует обязательного образования субмикронных рельефов во всех слоях интегральной схемы. Принимая во внимание малую скорость переноса изображения пучком электронов, которая ограничивает скорость всего процесса производства микросхемы, целесообразно использовать этот прием для образования рельефа в слое, где требуется создание субмикронных элементов, а для создания микрорельефов в остальных слоях применять фотолитографию.
Вопрос конструирования сверхбольших интегральных схем является весьма важным для перспективных методов обработки информации, поскольку СБИС позволяет на порядок увеличить число обменов сигналами между элементами по сравнению со связанной группой БИС, расположенных на одной печатной плате. Цель состоит в том, чтобы обеспечить Великобритании доступ к конкурентоспособным в международном масштабе СБИС. [5]
Если дорогу технологии сверхбольших интегральных схем прокладывают всего несколько сотен талантливых исследователей, то в процесс ее практической реализации будут вовлечены десятки тысяч инженеров и исследователей среднего уровня. В Японии этот средний слой техников богат талантливыми специалистами; их знания и целеустремленность — один из основных ресурсов страны. По сравнению с коллегами из Европы и Соединенных Штатов они особенно выделяются энергией и высокой трудовой моралью.
Кристалл большой или сверхбольшой интегральной схемы ( см. БИС и СБИС), который в отличие от микропроцессора содержит все логические элементы, необходимые для образования полноценной вычислительной системы. [7]
Серьезное внимание привлекают и сверхбольшие интегральные схемы ( СБИС) — полупроводниковые устройства, объединяющие на простой кремниевой пластинке ни много ни мало миллион транзисторов. [8]
Конструктивно современный микропроцессор представляет
[9]
Дальнейшее совершенствование технологии позволило создать сверхбольшие интегральные схемы ( СБИС), содержащие 100 тыс. транзисторов и более. Именно СБИС стали основой элементной базы компьютеров четвертого поколения. На такой схеме реализованы и память компьютера, и арифметическо-логическое устройство ( АЛУ) и даже процессор. [10]
Это требует использования компьютеров на сверхбольших интегральных схемах ( СБИС) с чипами, память каждого из которых способна вмещать десятки и сотни тысяч бит информации. Сложность и количество взаимных соединений на таких чипах потрясающи: больше, чем улиц на карте воображаемого города, расположенного на всей территории США. [11]
Существует также колоссальное различие в цепах сверхбольших интегральных схем, предназначенных для гражданской и военной техники. [12]
Этот микропроцессор в основном состоит из трех сверхбольших интегральных схем с 64 выводами.
[13]
Дальнейшее совершенствование микроэлектронной техники в направлении создания субмикронных сверхскоростных и сверхбольших интегральных схем предвещает резкое повышение быстродействия микропроцессорных систем. [14]
С наступлением эры микропроцессоров ( МП),
Страницы: 1 2 3 4
1. Сверхбольшая интегральная схема, работает только с целыми числами, для изготовления используются нанотехнологии?:
— процессор
— винчестер
— оперативная память
2.
Область памяти в процессоре?: — сегмент
— смещение
— регистр
Регистры представляют из себя ячейки оперативной памяти, обращение к которым контроллер осуществляет короткими и быстро выполнимыми командами.
Пруф: _Frunze__Mikrokontrollerue_yeto_zhe_prosto.PDF (elec.ru)
3. Чем определяется регистровая память?:
— тактовой частотой
— разрядностью
— байтом
Регистровая память (registered, буферизованная, buffered) – вид оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и контроллером памяти.Регистры имеют сразу несколько достоинств, но главное из них — высокая отказоустойчивость и уменьшение нагрузки на контроллер. Таким образом, регистровая RDIMM-память более надежна, чем остальные виды ОЗУ. Располагаются буферы-регистры между контроллером памяти и микросхемами ОЗУ
5. Какой процессор Intel был выпущен в 1978 году?:
— 80186
— 8086
— 8088
Источник: Список
микропроцессоров Intel — Википедия
(wikipedia.
org)
6. Переменная, которая заносится в регистр?:
— стек
— операнд
— указатель
Источник: Регистр процессора — Википедия (wikipedia.org)
7. Регистр умножения, деления, ввод вывод слова языка Assembler?:
— АХ
— ВХ
— СХ
Регистр AX является основным сумматором и применяется для всех операций ввода-вывода, некоторых операций над строками и некоторых арифметических операций. Например, команды умножения, деления и сдвига предполагают использование регистра AX.
Источник: Беседа в телеге, там изотова книгу кидала
8. Область организации оперативной памяти?:
— сегмент
— стек
— регистр
Стек — это область памяти, специально выделяемая для временного хранения данных программы.
Оперативная
память
(ОЗУ,
RAM ) — предназначена для временного
хранения данных во время работы,
т. е. данные в ней хранятся только до
выключения ПК.
Источник: стр. 160 Assembler: Учеб. для вузов — Виктор Иванович Юров — Google Книги
Системный блок компьютера. Оперативная память: тип, частота, и информационная емкость (school-collection.edu.ru)
9. Укажите сегмент кодов команд?:
— ES
— DS
— CS
Сегмент кода содержит команды программы. Для доступа к этому сегменту служит регистр сегмента кода (Code Segment register) CS. Он содержит адрес сегмента с машинными командами, к которому имеет доступ процессор (эти команды загружаются в конвейер процессора).
Источник: стр. 45 Assembler: Учеб. для вузов — Виктор Иванович Юров — Google Книги
10. К какому типу регистров относятся sp,bp?:
— регистры сегментов
— регистры указатели
— регистры индексов
Регистровые указатели (SP, BP). Они обеспечивают системе доступ к данным в сегменте стека. Реже используются в арифметических операциях.
Регистр SP. Указатель стека обеспечивает
использование стека в памяти, позволяет
временно хранить адреса и иногда данные.
Регистр BP. Указатель базы облегчает доступ к параметрам (данным и адресам, переданным через стек).
Источник: it.kgsu.ru/Assembler/asm0007.html
11. Относительный адрес внутри сегмента?:
— стек
— регистр
— смещение
Одно смещение (без индекса и базы) указывает относительный адрес операнда. Такая форма адресации используется для доступа к статическим скалярным операндам. Смещение может иметь размер байта, слова или двойного слова.
Источник: Смещение (life-prog.ru)
12. По какому сигналу процессор Intel 8086 завершает текущий сменный цикл?:
— RESET
— HALT
— WAIT
Вообще, по datasheet, “HALT” — это состояние процессора, что в переводе значит “Остановка”. хз короче
13. Какая команда приводит процессор Intel 8086 в состояние остановки, из которого его может вывести либо аппаратное прерывание, либо аппаратный сбой?:
— RESET
— HALT
— WAIT
Источник: 8086,
8086 Datasheet, 8086 PDF — Intel (datasheet-pdf.
com)
14. Команда для синхронизации потоков или процессов процессора Intel 8086?:
— RESET
— HALT
— WAIT
Источник: 8086, 8086 Datasheet, 8086 PDF — Intel (datasheet-pdf.com) — сказано просто про синхронизацию и всё
15. Дальний вызов?:
— FAR (прямой дальний вызов)
— NEAR
— SHORT
<Тип> может принимать значения near или far и характеризует возможность обращения к процедуре из другого сегмента кода. Тип near позволяет обращаться к процедуре только из того сегмента кода, в котором она описана. К процедуре типа FAR можно обращаться и из других сегментов тоже. По умолчанию тип принимает значение near.
Источник:
16. Ближний вызов?:
— FAR
— NEAR
— SHORT
Тип near позволяет
обращаться к процедуре только из того
сегмента кода, в котором она описана.
Источник: Процедуры (grsu.by), Assembler: Учеб. для вузов — Виктор Иванович Юров — Google Книги стр. 211
17. Короткий вызов?:
— FAR
— NEAR
— SHORT
Про это ничего нет, хотя тут и так все понятно, достаточно перевести слово
18. Изменение текущей последовательности команд?:
— алгоритм
— синхронизация
— прерывание
Прерывания (изменение текущей последовательности команд) по происхождению делятся на программные, внутренние прерывания процессора и аппаратные, вызываемые электрическими сигналами на соответствующих входах процессора.
Источник: САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет прикладной математики — процессов управления (spbu.ru) стр. 5
19. Какое прерывание вызывается командой INT xx?:
— аппаратное
— программное
— внутреннее
Команды INT и CALL
реализуют программные прерывания. Они
выполняются, когда приходит время
выполнить соответствующую команду.
После их выполнения программа продолжает
работать с команды, стоящей за командой
вызова прерывания.
Источник: Assembler. Учебный курс. Пирогов | CoderNet стр. 120
20. Какие прерывания вызываются асинхронно?:
— аппаратные
— программные (программные = внутренним)
— внутренние
Запросы аппаратных прерываний возникают асинхронно по отношению к работе микропроцессора и связаны с работой внешних устройств.
Источник: НОУ ИНТУИТ | Лекция | Прерывания и особые случаи (intuit.ru)
21. Какую модификацию имеет процессор 80186?:
— 80А186
— 80В186
— 80С186
хз как объяснить, но если погуглить ответы, то первые два выдают цвета, а последний выдает микроконтроллер
22. Команда mov в языке Assembler обозначает:
— умножение
— деление
— занесение в регистр
Команда MOV, хоть название ее и происходит
от слова «move» (перемещать), на самом деле
не перемещает, а копирует значение из
источника в приемник: MOV приемник,
источник.
Команда создает копию одного регистра в другом регистре. Исходный регистр Rr остается неизменным, в регистр назначения Rd загружается копия содержимого регистра Rr. (i) Rd <— Rr
Система команд микроконтроллера avr Команда MOV (gaw.ru)
https://www.moon.ru/upload/1345186726-Rudol_f-Marek—Assembler-na-primerakh.pdf
Источник: Assembler. Учебный курс. Пирогов | CoderNet стр. 21
Очень крупномасштабная интеграция | Энциклопедия MDPI
Пользователь: RMCD bot/subject note Очень крупномасштабная интеграция (СБИС) — это процесс создания интегральной схемы (ИС) путем объединения сотен тысяч транзисторов или устройств в один чип. СБИС зародилась в 1970-х годах, когда разрабатывались сложные полупроводниковые и коммуникационные технологии. Микропроцессор представляет собой СБИС. До внедрения технологии СБИС большинство ИС имели ограниченный набор функций, которые они могли выполнять. Электронная схема может состоять из ЦП, ПЗУ, ОЗУ и другой связующей логики.
СБИС позволяет разработчикам интегральных схем добавить все это в один чип.
1. История
История транзистора восходит к 1920-м годам, когда несколько изобретателей пытались создать устройства, предназначенные для управления током в твердотельных диодах и преобразования их в триоды. Успех пришел после Второй мировой войны, когда использование кристаллов кремния и германия в качестве детекторов радаров привело к усовершенствованию производства и теории. Ученые, работавшие над радаром, вернулись к разработке твердотельных устройств. С изобретением транзисторов в Bell Labs в 1947 году область электроники перешла от электронных ламп к твердотельным устройствам.
Имея в руках небольшой транзистор, инженеры-электрики 1950-х годов увидели возможности создания гораздо более совершенных схем. Однако по мере роста сложности схем возникали проблемы. [1]
Одной из проблем был размер схемы. Сложная схема, такая как компьютер, зависела от скорости. Если компоненты были большими, провода, соединяющие их, должны быть длинными.
Электрическим сигналам требовалось время, чтобы пройти по цепи, что замедляло работу компьютера. [1]
Изобретение Джеком Килби и Робертом Нойсом интегральной схемы решило эту проблему, сделав все компоненты и микросхему из одного блока (монолита) полупроводникового материала. Схемы можно было сделать меньше, а производственный процесс можно было автоматизировать. Это привело к идее интеграции всех компонентов на монокристаллической кремниевой пластине, что привело к маломасштабной интеграции (SSI) в начале 1960-х, среднемасштабной интеграции (MSI) в конце 19-го.60-х, а затем крупномасштабная интеграция (БИС), а также СБИС в 1970-х и 1980-х, с десятками тысяч транзисторов на одном кристалле (позже сотни тысяч, потом миллионы, а теперь миллиарды (10 9 )) .
2. Разработки
Первые полупроводниковые микросхемы содержали по два транзистора каждая. Последующие усовершенствования добавили больше транзисторов, и, как следствие, со временем было интегрировано больше отдельных функций или систем.
Первые интегральные схемы содержали всего несколько устройств, возможно, до десяти диодов, транзисторов, резисторов и конденсаторов, что позволяло изготовить один или несколько логических элементов на одном устройстве. Теперь известен ретроспективно как мелкомасштабной интеграции (SSI), усовершенствования техники привели к созданию устройств с сотнями логических вентилей, известных как средней интеграции (MSI). Дальнейшие усовершенствования привели к крупномасштабной интеграции (LSI), т.е. системам с не менее чем тысячей логических вентилей. Современные технологии далеко ушли от этой отметки, и сегодняшние микропроцессоры имеют многие миллионы вентилей и миллиарды отдельных транзисторов.
В свое время предпринимались попытки назвать и откалибровать различные уровни крупномасштабной интеграции выше СБИС. Такие термины, как сверхкрупномасштабной интеграции (ULSI). Но огромное количество вентилей и транзисторов, доступных в обычных устройствах, сделало такие тонкие различия спорными.
Термины, предполагающие более высокие уровни интеграции, чем СБИС, больше не используются широко.
В 2008 году в продажу поступили процессоры с миллиардами транзисторов. Это стало более распространенным явлением по мере того, как производство полупроводников развивалось по сравнению с текущим поколением 65 нм процессов. Текущие конструкции, в отличие от самых ранних устройств, используют обширную автоматизацию проектирования и автоматизированный логический синтез для компоновки транзисторов, что обеспечивает более высокий уровень сложности в результирующей логической функциональности. Некоторые высокопроизводительные логические блоки, такие как ячейка SRAM (статическая оперативная память), по-прежнему разрабатываются вручную для обеспечения максимальной эффективности.
3. Структурированный дизайн
Структурированный дизайн СБИС представляет собой модульную методологию, созданную Карвером Мидом и Линн Конвей для экономии площади микрочипа за счет минимизации площади межсоединений.
Это достигается повторяющимся расположением прямоугольных макроблоков, которые могут быть соединены между собой проводкой по упору. Примером является разделение схемы сумматора на ряд ячеек с равными битовыми срезами. В сложных проектах это структурирование может быть достигнуто путем иерархического вложения. [2]
Структурированные СБИС были популярны в начале 1980-х годов, но потеряли свою популярность позже из-за появления инструментов размещения и трассировки, которые тратили много места на трассировку, что допустимо из-за прогресса закона Мура. Представляя язык описания аппаратуры KARL в середине 1970-х годов, Райнер Хартенштейн ввел термин «структурированный дизайн СБИС» (первоначально как «структурированный дизайн БИС»), повторяя подход Эдсгера Дейкстры к структурированному программированию путем вложения процедур во избежание хаотичности.0023 спагетти-структура программа
4. Трудности
По мере того, как микропроцессоры становятся все более сложными из-за масштабирования технологий, разработчики микропроцессоров столкнулись с рядом проблем, которые вынуждают их мыслить не только в плане дизайна, но и смотреть в будущее после кремния:
- Изменение процесса .
По мере того, как методы фотолитографии приближаются к фундаментальным законам оптики, достижение высокой точности концентрации легирующих примесей и вытравленных проводов становится все более сложным и подверженным ошибкам из-за вариаций. Теперь дизайнеры должны моделировать несколько этапов производственного процесса, прежде чем микросхема будет сертифицирована как готовая к производству, или использовать методы системного уровня для борьбы с эффектами вариаций. [3] - Более строгие правила проектирования — Из-за проблем с масштабированием, связанных с литографией и травлением, правила проектирования макетов становятся все более строгими. Разработчики должны помнить о постоянно растущем списке правил при разработке пользовательских схем. Накладные расходы на индивидуальный дизайн в настоящее время достигают критической точки, и многие дизайнерские дома предпочитают перейти на инструменты автоматизации электронного проектирования (EDA) для автоматизации своего процесса проектирования.
- Время закрытия/дизайн — Поскольку тактовые частоты имеют тенденцию к увеличению, разработчикам становится все труднее распределять и поддерживать низкий рассогласование тактовой частоты между этими высокочастотными тактовыми импульсами по всему чипу. Это привело к росту интереса к многоядерным и многопроцессорным архитектурам, поскольку общее ускорение можно получить даже при более низкой тактовой частоте за счет использования вычислительной мощности всех ядер.
- Успех первого прохода — По мере того, как размеры кристаллов уменьшаются (из-за масштабирования) и увеличиваются размеры пластин (из-за снижения производственных затрат), количество кристаллов на пластину увеличивается, а сложность изготовления подходящих фотошаблонов быстро возрастает. Комплект масок для современной техники может стоить несколько миллионов долларов. Эти единовременные расходы сдерживают старую итеративную философию, включающую несколько «циклов вращения» для поиска ошибок в кремнии, и поощряют успех кремния с первого прохода.
По мере того, как методы фотолитографии приближаются к фундаментальным законам оптики, достижение высокой точности концентрации легирующих примесей и вытравленных проводов становится все более сложным и подверженным ошибкам из-за вариаций. Теперь дизайнеры должны моделировать несколько этапов производственного процесса, прежде чем микросхема будет сертифицирована как готовая к производству, или использовать методы системного уровня для борьбы с эффектами вариаций. [3] 
