Gate array: differenze tra le versioni

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[[File:ZX81 Leiterkarte.jpg|right|thumb|Il chip ULA montato sul [[Sinclair ZX81]] (è il chip a sinistra), realizzato da [[Ferranti (azienda)|Ferranti]].]]

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[[File:ZX81 Leiterkarte.jpg|right|thumb|Il chip ULA montato sul [[Sinclair ZX81]] (è il chip a sinistra), realizzato da [[Ferranti]].]]

In [[elettronica digitale|elettronica]] un '''gate array''', o '''uncommitted logic array''' ('''ULA'''), è una tecnica per progettare e realizzare un [[application specific integrated circuit|circuito integrato per applicazioni specifiche]] (''application-specific integrated circuit'' o ASIC). Un circuito gate array è un [[microprocessore|chip]] prefabbricato ma incapace di svolgere qualunque funzione. In esso i [[transistor]], le [[porta logica|porte logiche]] [[NAND]] o [[Algebra di Boole#NOR|NOR]], ed altri [[dispositivo attivo|dispositivi attivi]] sono installati in posizioni predefinite su un [[wafer (elettronica)|wafer di silicio]], detto generalmente "master slice". La creazione di un circuito con una specifica funzione richiede l'aggiunta al chip di uno o più strati di interconnessioni metalliche sul master slice in modo da unire i suddetti dispositivi attivi per ottenere così il chip finale, personalizzato secondo le esigenze. Questi strati sono analoghi a quelli di rame di un [[circuito stampato]].

In [[elettronica digitale|elettronica]] unUn '''gate array''', o '''uncommitted logic array''' (in acronimo '''ULA'''), ènell'[[elettronica unadigitale]] tecnica per progettare e realizzareè un tipo di [[application specific integrated circuit|circuito integrato per applicazioni specifiche]] (''application-specific integrated circuit'' o ASIC). Un circuito gate array è un [[microprocessore|chip]] prefabbricato ma incapace di svolgere qualunque funzione. Inperché completato solo parzialmente: in esso i [[transistor]], le [[porta logica|porte logiche]] [[NAND]] o [[Algebra di Boole#NOR|NOR]], ed altri [[dispositivo attivo|dispositivi attivi]] sono installati in posizioni predefinite su un [[wafer (elettronica)|wafer di silicio]], detto generalmente "master slice" ma non connessi fra loro. La creazione di un circuito con una specifica funzione richiede l'aggiunta al chip di uno o più strati di interconnessioni metalliche sul master slice in modo da unire i suddetti dispositivi attivi per ottenere così il chip finale, personalizzato secondo le esigenze. Questi strati sono analoghi a quelli di rame di un [[circuito stampato]].<ref name=def>{{cita web|url=http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/43665/gate-array|titolo=Gate array|editore=PCmag.com|accesso=15/03/2014}}</ref>

I master slice dei gate array sono spesso prefabbricati e immagazzinati in grossi quantitativi così che la produzione secondo la personalizzazione per un determinato cliente può avvenire velocemente, in un tempo inferiore rispetto alla realizzazione di un progetto con tecnologia [[standard cell]] o di un integrato progettato interamente da zero. L'uso dei gate array riduce i costi dati dalle maschere fotografiche dato che ne devono essere prodotte relativamente poche. Essi riducono anche i costi relativi ai test dato che tutti i gate array con la stessa dimensione della [[die (elettronica)|die]] possono essere verificati con gli stessi strumenti.

I master slice dei gate array sono spesso prefabbricati e immagazzinati in grossi quantitativi così che la produzione secondo la personalizzazione per un determinato cliente può avvenire velocemente, in un tempo inferiore rispetto alla realizzazione di un progetto con tecnologia [[standard cell]] o di un integrato progettato interamente da zero.<ref name=tosh>{{cita web|url=http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/product/asic/type/ga/index.html|titolo=Gate arrays|editore=Toshiba|accesso=15/03/2014}}</ref> L'uso dei gate array riduce i costi dati dalle maschere fotografiche dato che ne devono essere prodotte relativamente poche. Essi riducono anche i costi relativi ai test dato che tutti i gate array con la stessa dimensione della [[die (elettronica)|die]] possono essere verificati con gli stessi strumenti.<ref name=type>{{cita pubblicazione|url=http://iroi.seu.edu.cn/books/asics/Book2/CH01/CH01.1.htm|titolo=Types of ASICs|editore=Addison Wesley Longman, Inc.|opera=Application-Specific Integrated Circuits|data=1997|accesso=15/03/2014}}</ref><ref name=comp>{{cita web|url=https://asic-soc.blogspot.it/2013/06/standard-cell-asic-vs-gate-array-vs-fpga.html|titolo=Standard Cell ASIC Vs Gate Array Vs FPGA|editore=Blogspot|accesso=15/03/2014}}</ref>

I gate array sono stati i predecessori dei più evoluti ASIC strutturati: questi ultimi, a differenza dei primi, tendono ad includere memorie e/o blocchi analogici predefiniti o configurabili. Gli ASIC strutturari sono ancora prodotti da aziende quali ChipX, Inc.

I gate array sono stati i predecessori dei più evoluti ASIC strutturati: questi ultimi, a differenza dei primi, tendono ad includere memorie e/o blocchi analogici predefiniti o configurabili. Gli ASIC strutturati sono ancora prodotti da aziende quali Toshiba. I gate array sono offerti in diverse serie, che variano tra di loro per il numero di porte logiche, di piedini di I/O e di connessioni, per andare incontro alle diverse esigenze di realizzazione dei singoli chip personalizzati.<ref>{{cita web|url=http://www.toshiba-components.com/ASIC/DesignService.html|titolo=ASIC Design And Service|editore=Toshiba|accesso=15/03/2014|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140316033445/http://www.toshiba-components.com/ASIC/DesignService.html|dataarchivio=16 marzo 2014}}</ref>

[[Sinclair Research]] adottò un ULA nel suo computer [[Sinclair ZX81|ZX81]] per ridurre il numero degli integrati del precedente modello, lo [[Sinclair ZX80|ZX80]], inserendo in un unico chip le funzioni di molti altri.<ref>{{cita web|url=http://www.dataserve-retro.co.uk/contents/en-uk/d4.html|titolo=Sinclair ZX81|editore=DataServe Retro|accesso=15/03/2014}}</ref> Un ULA fu poi usato anche nello [[Sinclair ZX Spectrum|ZX Spectrum]].<ref>{{cita web|url=http://www.retrogamingcollector.com/Retro-Computers/SinclairZX81.html|titolo=Sinclair ZX Spectrum|editore=Retro Gaming Collector|accesso=15/03/2014|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140223221207/http://www.retrogamingcollector.com/Retro-Computers/SinclairZX81.html|dataarchivio=23 febbraio 2014|urlmorto=sì}}</ref> Un chip [[clone (informatica)|clone]], il [[T34 (microprocessore)|T34]], fu usato nei computer [[Didaktik#Didaktik_M|Didaktik M]], cloni dello ZX Spectrum. [[Acorn Computers]] usò diversi ULA nel suo computer [[BBC Micro]], arrivando a integrare le funzioni di quasi tutti quei chip in un unico ULA quando produsse l'[[Acorn Electron]].<ref>{{cita web|url=https://www.theregister.co.uk/2013/08/23/acorn_electron_history_at_30/|titolo=Acorn’s would-be ZX Spectrum killer, the Electron, is 30|editore=The Register|accesso=15/03/2014}}</ref> Molti altri produttori del tempo usarono dei chip ULA. [[Ferranti (azienda)|Ferranti]], una delle società [[Gran Bretagna|britanniche]] pioniere nella tecnologia gate array, abbandonò in seguito tale mercato. Successivamente glii [[IBM PC IBM]] conquistarono gran parte del mercato dei personal computer e le vendite in grossi quantitativi resero i chip completamente personalizzabili più economici.

I successori dei gate array sono gli [[field-programmableField gateProgrammable arrayGate Array|FPGA]] (''field programmable gate array''), i [[Complex Programmable Logic Device|CPLD]] (''complex programmable logic device'') e gli [[Application specific integrated circuit|ASIC]]. Rispetto agli ULA, che necessitano di lavorare il wafer per costruire le interconnessioni, gli FPGA ed i CPLD hanno interconnessioni programmabili.<ref name=type/>

==Note==

<references/>

==Voci correlate==

* [[Field programmableProgrammable gateGate arrayArray]] (FPGA)

* [[CPLD|Complex programmableProgrammable logicLogic deviceDevice]] (CPLD)

* [[Application specific integrated circuit]]

* [[ASIC]]

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[[Categoria:Circuiti elettronici configurabili]]