Gate array: differenze tra le versioni

Versione delle 15:10, 7 mar 2018

Versione attuale delle 16:53, 20 gen 2024

(6 versioni intermedie di 5 utenti non mostrate)

Riga 1:

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

In [[elettronica digitale|elettronica]] un '''gate array''', o '''uncommitted logic array''' ('''ULA'''), è 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 perché 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>

In [[elettronica digitale|elettronica]] unUn '''gate array''', o '''uncommitted logic array''' (in acronimo '''ULA'''), nell'[[elettronica digitale]] è 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 perché 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 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=http://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 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 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=httphttps://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 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=httphttps://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 i [[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 Programmable Gate 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/>

Line 18 ⟶ 19:

* [[Application specific integrated circuit]]

== Altri progetti ==

{{Portale|informatica}}

{{Interprogetto|preposizione=sui}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Logica programmabile}}

{{Portale|elettronica|informatica}}

[[Categoria:Circuiti elettronici configurabili]]