Différence
- Les circuits intégrés numériques sont constitués de portes logiques (souvent des milliers voire des millions) :
- Ceux qui comptent le moins de portes assurent des fonctions logiques simples permettant, par assemblage, la réalisation de fonctions logiques sur mesure;
- Les mémoires sont parmi les plus denses et dorénavant assurent des fonctions de mémoire de masses, jusqu'alors réservées aux supports magnétique;
- Les plus complexes sont les micro-processeurs, microcontrôleurs , FPGA et Digital signal processor (DSP).
- Les circuits intégrés analogiques comprennent essentiellement des transistors de commande et d'amplification (bien plus gros que les portes logiques), en plus de condensateurss, résistances, diodes voire des inductances. Les inductances sont essentiellement utilisées dans les circuits analogiques haute fréquence.
- Les circuits intégrés mixtes réunissent sur une même puce de silicium des fonctions numériques et analogiques.
Difficultés d'intégration
Avec l'évolution des techniques de fabrication, la taille des composants continue de décroître.
Aujourd'hui (
2007) des circuits en technologie 65nm sont commercialisés largement.
A l'échelle sub-micronique, certains effets physiques
parasitess,
sans importance à plus grande échelle, deviennent prépondérants.
Les temps de propagation des signaux sont essentiellement dus aux capacités parasites d'inter-connexion des éléments actifs et non au délai de traversée de ces éléments.
À cela s'ajoute un problème de
diaphonie entre les pistes métalliques propageant les signaux.
Le
bruit en 1/f devient également important lorsqu'on travaille avec des transistors de petite taille du fait du
manque de statistique.
Enfin, le transport des électrons dans le transistor n'obéit plus aux mêmes lois. Ceux-ci ont plus de mal à être
thermalisés sur la faible distance du canal. On parle alors d'électrons chauds.
L'objectif de l'
ingénierie micro-électronique est d'utiliser des méthodes de conception pour limiter ces effets tout en améliorant la taille, la vitesse, la consommation électrique et le coût des composants à semi-conducteur.
Avantages
L'extrême finesse des composants permet généralement, en plus d'une diminution de taille, des gains substantiels de consommation électrique.
Par ailleurs, la possibilité de réaliser des transistors
MOS à canaux courts permet d'accroître leur performance (produit gain-bande). Les technologies
CMOS récentes sont donc très rapides tout en consommant bien moins que celles basées sur la
technologie
bipolaire.
Voir aussi
Liens externes
Mikroelektronik
