VLSI-Entwurf (141183-WiSe24/25)

Kom­ple­xe elek­tro­ni­sche Sys­te­me der Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik, der Com­pu­ter­tech­nik, der Re­ge­lungs­tech­nik oder an­de­rer Be­rei­che der Elek­tro­nik wer­den heute in vie­len Fäl­len als hoch­in­te­grier­te, mi­kro­elek­tro­ni­sche Schal­tun­gen auf Si­li­zi­um (Sys­tem on a Chip) rea­li­siert. Sol­che Sys­te­me kön­nen so­wohl rein di­gi­tal ar­bei­ten als auch aus ana­lo­gen und di­gi­ta­len Kom­po­nen­ten auf­ge­baut sein. Die Vor­le­sung gibt einen Über­blick über wich­ti­ge Ele­men­te des Ent­wurfs mo­der­ner hoch­in­te­grier­ter Sys­te­me, d.h. des VL­SI-Ent­wurfs (VLSI steht für Very Large Scale In­te­gra­ti­on). Nach einer Ein­füh­rung in die heu­ti­gen Ent­wick­lungs­trends bei VL­SI-Sys­te­men wer­den zu­nächst die mit der Struk­tur­ver­klei­ne­rung bei MOS­FETs ein­her­ge­hen­den Ver­än­de­run­gen der Tran­sis­tor­ei­gen­schaf­ten be­han­delt. An­schlie­ßend wer­den un­ter­schied­li­che Me­tho­den zum Ent­wurf von Mi­kro­chips vor­ge­stellt. Höchst­in­te­gra­ti­on kann nur dann er­folg­reich er­reicht wer­den, wenn be­son­de­re Maß­nah­men zur Re­du­zie­rung der Ver­lust­leis­tung in jeder Abstak­ti­ons­ebe­ne des Sys­te­ment­wurfs ge­trof­fen wer­den. In einem ei­ge­nen Ka­pi­tel wird daher eine Viel­zahl von Me­tho­den zur Ver­lust­leis­tungs­re­du­zie­rung be­han­delt. Im An­schluss daran der Fokus der Vor­le­sung auf aus­ge­wähl­te funk­tio­na­le Kom­po­nen­ten, wie Ad­die­rer, Mul­ti­pli­zie­rer und Di­vi­die­rer ge­legt.