特定應用積體電路(英語:Application Specific Integrated Circuit,縮寫:ASIC),是指依產品需求不同而全定製的特殊規格積體電路,是一種有別於標準工業IC的積體電路產品。例如,設計用來執行數位錄音機或是高效能的位元幣挖礦機功能的IC就是ASIC。ASIC晶片通常使用金氧半導體場效電晶體(MOSFET)技術的半導體製程。
ASIC
特定應用積體電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。由於單個特殊應用積體電路晶片的生產成本很高,如果出貨量較小,則採用特殊應用積體電路在經濟上不太實惠。這種情況可以使用可程式化邏輯裝置(如現場可程式化邏輯閘陣列)來作為目標硬體實現積體電路設計。此外,可程式化邏輯裝置具有用戶可程式化特性,因此適合於大規模晶片量產之前的原型機,來進行調試等工作。但是可程式化邏輯裝置在面積、速度方面的優化程度不如全定製的積體電路。
一般特定應用積體電路的ROM和RAM都在出廠前經過掩膜(MASK),如常用的紅外線遙控器發射晶片就是這種晶片。
特殊應用積體電路的特點是面向特定用戶的需求,品種多、批量少,要求設計和生產周期短,它作為積體電路技術與特定用戶的整機或系統技術緊密結合的產物,與通用積體電路相比具有體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。
全客製化積體電路(Full custom IC):由 IC 設計公司經過系統設計、邏輯設計、實體設計以後,交給 IC 光罩(2338-TW)與製造公司進行光罩製作與晶圓製造,再交給 IC 封裝與測試公司進行封裝與測試後才完成可以銷售的積體電路(IC)。這種積體電路(IC)必須歷經 IC 設計、IC 光罩與製造、IC 封裝與測試才能完成,所以製作成本很高,一但決定要做,就一定要製作足夠的數量才划算;有點類似傳統印刷產業裏的「製版印刷」,因為製版費用很高,一但決定要製版印刷,就一定要印刷很大的數量才划算。
定制編輯
全定制設計
全定制ASIC是利用集成電路的最基本設計方法(不使用現有庫單元),對集成電路中所有的元器件進行精工細作的設計方法。全定制設計可以實現最小面積,最佳佈線佈局、最優功耗速度積,得到最好的電特性。該方法尤其適宜於模擬電路,數模混合電路以及對速度、功耗、管芯面積、其它器件特性(如線性度、對稱性、電流容量、耐壓等)有特殊要求的場合;或者在沒有現成元件庫的場合。特點:精工細作,設計要求高、週期長,設計成本昂貴。
由於單元庫和功能模塊電路越加成熟,全定制設計的方法漸漸被半定制方法所取代。在現在的IC設計中,整個電路均採用全定制設計的現象越來越少。全定制設計要求:全定制設計要考慮工藝條件,根據電路的複雜和難度決定器件工藝類型、佈線層數、材料參數、工藝方法、極限參數、成品率等因素。需要經驗和技巧,掌握各種設計規則和方法,一般由專業微電子IC設計人員完成;常規設計可以藉鑑以往的設計,部分器件需要根據電特性單獨設計;佈局、佈線、排版組合等均需要反覆斟酌調整,按最佳尺寸、最合理佈局、最短連線、最便捷引腳等設計原則設計版圖。版圖設計與工藝相關,要充分了解工藝規範,根據工藝參數和工藝要求合理設計版圖和工藝。
半定制設計方法
半定制設計方法又分成基於標准單元的設計方法和基於門陣列的設計方法。
基於標准單元的設計方法是:將預先設計好的稱為標准單元的邏輯單元,如與門,或門,多路開關,觸發器等,按照某種特定的規則排列,與預先設計好的大型單元一起組成ASIC。基於標准單元的ASIC又稱為CBIC(CellbasedIC)。
基於門陣列的設計方法是在預先制定的具有晶體管陣列的基片或母片上通過掩膜互連的方法完成專用集成電路設計。半定制相比於全定制,可以縮短開發週期,降低開發成本和風險。