Разработка СБИС

Одним из основных направлений деятельности НПП «Цифровые решения» является разработка СБИС, в том числе типа «система на кристалле».
НПП «Цифровые решения» предлагает следующие услуги по проектированию СБИС:

  • Разработка топологии СБИС по схемотехнике или RTL коду Заказчика (Verilog, VHDL, System C)
  • Перевод имеющихся проектов из реализации на ПЛИС в СБИС
  • Полный цикл разработки СБИС:
    • Прототипирование схемотехники на ПЛИС-макете
    • Разработка схемотехники СБИС
    • Разработка топологии СБИС
    • Подготовка и организация производства
    • Изготовление кремниевых пластин на производственных мощностях компаний Silterra и TSMC
    • Корпусирование СБИС с применением технологии Stacked-Die, позволяющей в одном корпусе микросхемы располагать несколько кристаллов
    • Корпусирование СБИС с применением технологии WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package), позволяющей получить микросхему размером с кристалл путем нанесения контактных «шариков» непосредственно на кремниевую структуру
    • Доставка продукции Заказчику с таможенной очисткой
    • Тестирование на собственном испытательном оборудовании

На данный момент в проектировании используются следующие технологические процессы:

  • Кремниевая фабрика Silterra:
    • CL130G (КМОП, 130 нм)
    • CL180G (КМОП, 180 нм)
  • Кремниевая фабрика TSMC:
    • CLN40LP (КМОП, 40 нм, Low Power)
    • CLN65LP (КМОП, 65 нм, Low Power)
    • CLN65ULP (КМОП, 65 нм, Ultra Low Power)
    • CLN90LP (КМОП, 90 нм, Low Power)
    • CE018G (КМОП, 180 нм, Embedded Flash)
    • CV025LH (КМОП, 250 нм, BCD)
    • CL025G (КМОП, 250 нм)

При выполнении работ по разработке СБИС НПП «Цифровые решения» сотрудничает с зарубежными и отечественными компаниями-разработчиками IP-блоков и библиотек. На данный момент в проектах были использованы следующие IP-блоки:

  • Процессорные ядра:
    • Процессор с сопроцессором с плавающей точкой ARM Cortex-M4F
    • ARM Cortex-M0
    • ARM946E-S c периферией на основе шины AMBA
    • Векторный сопроцессор с плавающей точкой ARM VFP9-S
    • SPARC v.8 c периферией на основе шины AMBA
    • 8-ми битное процессорное ядро RISC архитектуры собственной разработки
  • Cинтезаторы частоты на основе ФАПЧ (PLL) компаний TSMC, KeyASIC и AnalogBits
  • Однократно программируемая память компаний Sidense и еMemory
  • Память в виде электрически-пережигаемых перемычек (eFuse) компании TSMC
  • Часы реального времени со сверхмалым потреблением энергии, генераторы ROM и RAM памяти и т.д.

НПП «Цифровые решения» имеет ряд собственных оригинальных IP-блоков, успешно используемых в разработанных микросхемах:

  • Блок физического уровня SDRAM DDR3/DDR3L
  • Блок физического уровня ONFI 3.0 
  • Блок физического уровня SATA 3.0
  • Блок физического уровня USB 2.0
  • Блок физического уровня USB 3.0

НПП «Цифровые решения» разрабатывает и производит СБИС по техпроцессам с проектными нормами 40 нм, 65 нм, 90 нм, 130 нм, 180 нм и 250 нм.

При проектировании СБИС используется маршрут проектирования с учетом требований низкого энергопотребления (Low Power Design), тестируемости (Design for Test), повышения выхода годных кристаллов (Design for Manufacturability).

В разрабатываемых изделиях широко применяется технология объединения нескольких кристаллов в одном корпусе (SiP).

В случае необходимости НПП «Цифровые решения» разрабатывает и изготавливает аппаратные платформы для прототипирования будущей СБИС и платформы для тестирования и верификации изготовленных СБИС.

За время своего существования компания разработала более 30 типономиналов цифровых и цифро-аналоговых интегральных схем, в том числе стойких к ионизирующему излучению космического пространства.
Разработанные микросхемы прошли весь комплекс испытаний и успешно применяются в различной аппаратуре авиационной, космической и наземной техники.

Услуги НПП «Цифровые решения»:

  • Разработка и изготовление микросхем по техническому заданию Заказчика
  • Разработка и изготовление микросхем по схемотехнике (Net-листу)
  • Перевод проектов на основе ПЛИС в СБИС
  • Разработка аналогов иностранной ЭКБ
  • Разработка алгоритмов цифровой обработки сигналов
  • Разработка IP-блоков
  • Разработка алгоритмов функционирования и сопряжения сложных систем
  • Оптимизация алгоритмов Заказчика для реализации на СБИС
  • Интеграция сторонних IP-блоков и изготовление микросхем на их основе
  • Перевод проекта на радиационно-стойкую библиотеку элементов
  • Сопровождение изготовления и корпусирования кристаллов
  • Проектирование и изготовление радиоэлектронной аппаратуры на основе разработанных кристаллов и микросхем

Преимущества работы с НПП «Цифровые решения»:

  • Подбор оптимальной технологии изготовления
  • Наличие большого числа готовых IP-блоков
  • Собственная радиационно-стойкая библиотека
  • Строгий контроль качества (СМК, ОТК)
  • Опыт разработки СБИС для сложных условий эксплуатации (включая ионизирующее излучение космического пространства)
  • Отлаженный маршрут проектирования и изготовления СБИС

Примеры разработок