Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма — электронный компонент, используемый для создания конфигурируемых цифровых электронных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры. Альтернативой ПЛИС являются:
- БМК — базовые матричные кристаллы, требующие заводского производственного процесса для программирования;
- ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при малосерийном и единичном производстве существенно дороже;
- специализированные компьютеры, процессоры или микроконтроллеры, которые из‑за программного способа реализации алгоритмов в работе медленнее ПЛИС;
- непрограммируемые цифровые устройства и системы, настроенные на решение заранее известных задач, построенные на принципах так называемой «жёсткой логики».
VHDL — язык описания аппаратуры интегральных схем. Язык проектирования VHDL является базовым языком при разработке аппаратуры современных вычислительных систем.
Интегра́льная схе́ма (ИС); интегра́льная микросхе́ма (ИМС), микросхе́ма — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке и помещённая в неразборный корпус или без такового в случае вхождения в состав микросборки. Микросхемы также часто называют словом чип.
Микрон — российская компания, производитель интегральных схем, основана 9 марта 1964 года как НИИ молекулярной электроники (НИИМЭ), при котором 1 февраля 1967 года был создан завод «Микрон». Крупнейший производитель и экспортер микроэлектроники в России, центр экспертизы и технологический лидер российской полупроводниковой отрасли. Микрон производит более 700 типономиналов продукции, включая интегральные схемы для защищенных носителей данных, идентификационных, платежных и транспортных документов, управления питанием и RFID-маркировки для различных отраслей цифровой экономики.
Electric VLSI Design System — САПР, используемая для разработки электрических схем и проектирования топологии печатных плат и интегральных схем. Помимо прочего, это удобный инструмент для использования языков описания аппаратуры, таких как VHDL и Verilog.
Алекса́ндр Леони́дович Стемпко́вский — российский учёный, академик РАН (2006), доктор технических наук, профессор; директор (1992—2017), научный руководитель института проблем проектирования в микроэлектронике РАН; академик-секретарь отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН.
ASIC — интегральная схема, специализированная для решения конкретной задачи. В отличие от обычных интегральных схем для общего назначения, специализированные интегральные схемы применяются в конкретном устройстве и выполняют строго ограниченные функции, характерные только для данного устройства; вследствие этого выполнение функций происходит более эффективно и, в конечном счёте, дешевле. Примером ASIC может являться микросхема, разработанная исключительно для управления радиоканалом мобильного телефона, микросхемы аппаратного кодирования/декодирования аудио- и видеосигналов.
OpenCores — свободное сообщество людей, интересующихся разработкой цифрового открытого аппаратного обеспечения при помощи автоматизированных средств проектирования электронных компонентов, с подобным же отношением к движению свободного программного обеспечения.
Систе́ма на криста́лле — электронная схема, выполняющая функции целого устройства и размещённая на одной интегральной схеме.
Уровень регистровых передач — способ разработки синхронных цифровых интегральных схем, при применении которого работа схемы описывается в виде последовательностей логических операций, применяемых к цифровым сигналам (данным) при их передаче от одного регистра к другому. Такое высокоуровневое описание составляется на одном из языков описания аппаратуры, например, на Verilog или VHDL, после чего специальной программой преобразуется в низкоуровневое описание — граф логических элементов и проводников; процесс преобразования называется логическим синтезом. Другие программы по описанию могут проверить правильность работы схемы методами логического моделирования и соответствие схемы предъявляемым требованиям. Третья программа, используя низкоуровневое описание, может разместить логические элементы и проводники по поверхности схемы или создать прошивку для ПЛИС.
Проектирование на основе стандартных ячеек — метод проектирования интегральных схем с преобладанием цифровых элементов. В данном методе наиболее низкий уровень проектирования СБИС скрыт от проектировщика абстрактными логическими элементами. Методология проектирования на базе ячеек позволяет одним разработчикам сфокусироваться на высокоуровневом аспекте цифрового дизайна, пока другие разработчики заняты физическими реализациями ячеек. Вместе с достижениями полупроводникового производства методология стандартных ячеек отвечает за возможность проектирования как простых интегральных схем, число которых составляет несколько тысяч транзисторов, так и сложнейших: СБИС и систем на кристалле (СнК) с числом транзисторов, достигающим десятков миллиардов.
Active-HDL — среда разработки, моделирования и верификации проектов для программируемых логических интегральных схем, разработанная фирмой Aldec. Первая версия программы вышла в 1997 году.
Cádence Design Systems, Inc — компания, занимающаяся разработкой программного обеспечения для автоматизации проектирования электронных устройств и предоставлением инженерных услуг. Основана в 1988 году в результате объединения компаний SDA Systems и ECAD. В течение многих лет была крупнейшей компанией в EDA индустрии.
Accellera — организация, разрабатывающая стандарты в сфере автоматизации проектирования электронных приборов и разработки интегральных схем. Стандарты, разработанные Accellera и получившие распространение среди разработчиков, обычно принимаются IEEE.
Интегральная оптика — раздел оптики, в котором рассматривается передача оптических волн через планарные оптические волноводы. В более широком смысле, интегральная оптика — это раздел современной оптики, занимающийся исследованием процессов распространения оптических волн в планарных тонкопленочных диэлектрических волноводах, проблемами ввода (вывода) излучения в такие волноводы, а также вопросами генерации и детектирования световых пучков в таких волноводах и управления ими с целью создания новых интегрально-оптических схем, которые аналогичны по своему функциональному назначению существующим интегральным электронным схемам на полупроводниках.
Бибило Петр Николаевич — белорусский учёный в области кибернетики и информатики, заведующий лабораторией логического проектирования Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор.
Synopsys, Inc. — крупнейшая компания, работающая в области САПР для проектирования электроники. Наиболее известный продукт — «Design Compiler», средство синтеза логических схем. Также имеется широкий спектр других продуктов, использующихся при проектировании специализированных интегральных схем. Имеются продукты для логического синтеза, поведенческого синтеза, трассировки элементов, статического временного анализа, формальной верификации, симуляции HDL, моделирования схем. Симуляторы включают в себя среды разработки и отладки.
Логический синтез в электронике — процесс получения списка соединений логических вентилей из абстрактной модели поведения логической схемы. Наиболее распространенный пример этого процесса — синтез спецификаций, написанных на языках описания аппаратуры. Синтез выполняют программы-синтезаторы, способные оптимизировать проект согласно различным особенностям устройства, таким как временные ограничения, площадь и используемые компоненты. Такие программы обычно специализируются на генерации битовых потоков для программируемой логики или создании интегральных схем специального назначения. Логический синтез является составной частью автоматизации проектирования электронных приборов.
Язык описания аппаратуры — специализированный компьютерный язык, используемый для описания структуры и поведения электронных схем, чаще всего цифровых логических схем.
Моделирование электронных схем использует математические модели для воспроизведения поведения реального электронного устройства или схемы. Программное обеспечение для моделирования позволяет моделировать работу схемы и является бесценным инструментом анализа. Благодаря высокоточной способности моделирования многие колледжи и университеты используют этот тип программного обеспечения для обучения специалистов электротехники, а также программ электронной инженерии. Этот вид обучения активно вовлекает учащихся в процессы анализа, синтеза и оценки, что способствует его высокой эффективности по сравнению с традиционным обучением.