Concep��o Concep��o dede

CircuitosCircuitosIntegradosIntegrados

Ricardo ReisRicardo Reis

Universidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Inform�tica - Porto Alegre - Brasilreis@inf.ufrgs.br

11 Introdu��oIntrodu��o

Concep��o Concep��o de de Circuitos IntegradosCircuitos Integrados

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.3 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

Máquina de Babbage(1832)25.000 peçascusto: £17,470 em 1834

O primeiro computadorO primeiro computador

1832

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.4 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

O primeiro computador eletr�nicoO primeiro computador eletr�nico

1946

1946 ENIACENIAC

18000 v�lvulas18000 v�lvulas

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.5 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

1947 - primeiro transistor (Bell Labs)1947 - primeiro transistor (Bell Labs)1949 - transistor bipolar (Schokley)1949 - transistor bipolar (Schokley)1956 - primeira porta l�gica (Harris)1956 - primeira porta l�gica (Harris)1960 - C.I. Comerciais com portas l�gicas (Fairchild)1960 - C.I. Comerciais com portas l�gicas (Fairchild)1962 - fam�lia TTL 1962 - fam�lia TTL 1971 - microprocessador Intel 40041971 - microprocessador Intel 40041974 - microprocessador Intel 80801974 - microprocessador Intel 80801976 - microprocessador Zilog Z80 1976 - microprocessador Zilog Z80 (8200 transistores)(8200 transistores)

1979 - microprocessador Motorola 680001979 - microprocessador Motorola 680001994 - microprocessador Intel Pentium1994 - microprocessador Intel Pentium1998 - microprocessador Motorola PowerPC 750 1998 - microprocessador Motorola PowerPC 750 (6,35 M transistores)(6,35 M transistores)

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.6 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��oEvolu��oEvolu��oem em ComplexidadeComplexidade

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.7 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��oEvolu��oEvolu��oem em TransistoresTransistores

i4004

i8080

i8086

i43201

i8087

i860i486

i80286

µPD7720

µPD809

HP32V60/V70

V80

V30

1.000.000

100.000

10.000

transistorestransistores

Ô70Ô70 Ô80Ô80 Ô90Ô90Ô75Ô75 Ô85Ô85 Ô95Ô95

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.8 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��oEvolu��oEvolu��oem em DesempenhoDesempenho

i4004i8080

i8085

i80386

i8086

i860

i80186

i8028668000

Clipper

HP

32532

V70

100

10

1

MHZMHZ

Ô70Ô70 Ô80Ô80 Ô90Ô90Ô75Ô75 Ô85Ô85 Ô95Ô950.1

6800

68010

6802068030

6804068060

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.9 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

Intel 4004Intel 4004

1971

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.10 Ricardo Reis

AMD486AMD486

Introdu��oIntrodu��o

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.11 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

MotorolaMotorola6804068040

1990

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.12 Ricardo Reis

PowerPC603PowerPC603

Introdu��oIntrodu��o

19941994

83 mm2 83 mm2 1,6 milhões de transistores 1,6 milhões de transistores

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.13 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

1994

Intel Intel PentiumPentium

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.14 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

1997

PowerPC 750PowerPC 7506,35 Milh�es de Transistores6,35 Milh�es de Transistores67 mm67 mm22

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.15 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o

dimensões mínimasdo canal de umtransistor

Fio de CabeloFio de Cabelo~ 0,2 µ~ 0,2 µ

~ 100 µ~ 100 µ

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.16 Ricardo Reis

Anos 70 : microprocessadores “hand made”microprocessadores “hand made”

computador era ferramenta de desenho computador era ferramenta de desenho..

Final anos 70: Lógica AleatóriaLógica Aleatória ROMs, PLAsROMs, PLAs Z8000 M68000

Anos 90: ROMs, PLAsROMs, PLAs Standard CellStandard Cell 486, Pentium

Next StepNext Step: Standard CellStandard Cell Lógica AleatóriaLógica Aleatória FUCAS

Introdu��oIntrodu��o

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.17 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o 20102010Roadmap 1994Roadmap 1994

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.18 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��o 20122012Roadmap 1997Roadmap 1997

Introdu��oIntrodu��o Roadmap 1997Roadmap 1997

Introdu��oIntrodu��o Roadmap 1997Roadmap 1997

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.21 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��oN�veis de Abstra��o de ProjetosN�veis de Abstra��o de Projetos

Concep��o de Circuitos Integrados - 1.22 Ricardo Reis

Introdu��oIntrodu��oParte dos slides foram realizados a partir dos slides elaborados Parte dos slides foram realizados a partir dos slides elaborados pelo Prof. Jan Rabaey da Universidade de Berkeley, pelo Prof. Jan Rabaey da Universidade de Berkeley, que se encontram na p�gina que se encontram na p�gina http://infopad.EECS.Berkeley.EDU/~icdesign/http://infopad.EECS.Berkeley.EDU/~icdesign/relativos a seu livro Digital Integrated Circuits, Prentice-Hall, 1996relativos a seu livro Digital Integrated Circuits, Prentice-Hall, 1996

O slides relativos ao Roadmap 1997 foram retirados do documento O slides relativos ao Roadmap 1997 foram retirados do documento elaborado pela SIA - Semiconductor Industry Association:elaborado pela SIA - Semiconductor Industry Association:The National Technology Roadmap for Semiconductors 1997.The National Technology Roadmap for Semiconductors 1997.http://www.sematech.org/public/home.htmhttp://www.sematech.org/public/home.htm

As fotografias constantes desta série de slides são de origens diversas,As fotografias constantes desta série de slides são de origens diversas,sendo que parte foi realizada pelo próprio autor destes slides.sendo que parte foi realizada pelo próprio autor destes slides.