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デジタル最適化だけでは不十分,アナログやソフトとの協調がキーに

半導体技術編:回路設計

小島 郁太郎=編集委員
2009/04/03 00:00
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 プロセス微細化と共にLSIの発展を支えてきた回路設計技術が,転換点を迎えている(図1)。これまでは,プロセス微細化で使用可能になった大量のトランジスタをデジタル回路として活用することが,回路設計技術の主な役割だった。

図1 LSI発展の両輪
図1 LSI発展の両輪

 今後は,デジタル回路の最適設計だけではなく,デジタル回路の外側の設計とうまく協調することが重要になる(図2)。例えば,アナログやソフトウエア,メカニカルとの協調設計である。

図2 IC/LSIおよび設計技術の進展
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微細化のメリットを引き出す

 一般にプロセスが微細化すると,同じチップ面積で実現できる回路の規模や速度は向上し,消費電力が低減する。これが微細化のメリットだが,副作用も同時に生じる。以前は気にしなくてもよかった物理現象が,微細化の進行で顕在化することである。

 例えば,回路の遅延を考えるとき,かつては素子(トランジスタや論理ゲート)の遅延だけに着目すればよかった。微細化が進み,配線容量による遅延も考慮するようになり,現在の先端プロセスでは配線抵抗による遅延も考慮することが必須となっている。

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