Standard Cell
- Standard Cell
Standard Cell என்பது ஒருங்கிணைந்த சுற்றமைப்பு வடிவமைப்பில் (Integrated Circuit Design) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு அடிப்படை கட்டுமான அலகு ஆகும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட லாஜிக் செயல்பாட்டைச் செய்யும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட, முன் வரையறுக்கப்பட்ட அளவிலான மின்சுற்று ஆகும். இந்த செல்கள், ஒரு பெரிய மற்றும் சிக்கலான சுற்றமைப்பை உருவாக்க ஒன்றிணைக்கப்படுகின்றன. Standard Cell தொழில்நுட்பம், சுற்றமைப்பு வடிவமைப்பை எளிதாக்குகிறது, வேகப்படுத்துகிறது மற்றும் செலவைக் குறைக்கிறது.
Standard Cell-களின் அடிப்படைகள்
Standard Cell-கள் என்பவை சிறிய, நிலையான, மற்றும் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய மின்சுற்று தொகுதிகள். ஒவ்வொரு செல்லும் ஒரு குறிப்பிட்ட லாஜிக் வாயிலை (Logic Gate) அல்லது ஒரு எளிய செயல்பாட்டைச் செய்யும் வகையில் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, AND gate, OR gate, NOT gate, Flip-Flop போன்ற அடிப்படை லாஜிக் செயல்பாடுகளைச் செய்யும் செல்கள் இதில் அடங்கும். இந்த செல்கள் அனைத்தும் ஒரே மாதிரியான மின் மற்றும் வடிவமைப்பு விதிகளுக்கு உட்பட்டு உருவாக்கப்படுகின்றன.
- உட்கூறுகள் (Components): Standard Cell-கள் டிரான்சிஸ்டர்கள் (Transistors), ரெசிஸ்டர்கள் (Resistors) மற்றும் கேப்பசிட்டர்கள் (Capacitors) போன்ற அடிப்படை மின்னணு கூறுகளைக் கொண்டு உருவாக்கப்படுகின்றன.
- உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகள் (Inputs and Outputs): ஒவ்வொரு செல்லும் வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகள் மற்ற செல்களுடன் இணைக்கப் பயன்படுகின்றன.
- மின்னாற்றல் வழங்கல் (Power Supply): அனைத்து செல்களும் பொதுவான மின்னாற்றல் வழங்கல் மற்றும் தரை இணைப்புடன் (Ground Connection) இணைக்கப்படுகின்றன.
- அளவு (Size): Standard Cell-களின் அளவு நிலையானது. இது வடிவமைப்பு செயல்முறையை எளிதாக்குகிறது.
Standard Cell வடிவமைப்பின் நன்மைகள்
Standard Cell அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு, முந்தைய வடிவமைப்பு முறைகளை விட பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.
- வேகமான வடிவமைப்பு (Faster Design): ஏற்கனவே உள்ள செல்களைப் பயன்படுத்துவதால், புதிய சுற்றுகளை வடிவமைக்கும் நேரம் குறைகிறது.
- குறைந்த செலவு (Lower Cost): உற்பத்தி செலவு குறைகிறது, ஏனெனில் செல்கள் மீண்டும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- உயர் நம்பகத்தன்மை (Higher Reliability): நன்கு சோதிக்கப்பட்ட செல்களைப் பயன்படுத்துவதால், சுற்றுகளின் நம்பகத்தன்மை அதிகரிக்கிறது.
- எளிதான சோதனை (Easier Testing): ஒவ்வொரு செல்லும் தனித்தனியாக சோதிக்கப்படுவதால், முழு சுற்றமைப்பையும் சோதிப்பது எளிதாகிறது.
- அதிக அடர்த்தி (Higher Density): சிறிய அளவிலான செல்களைப் பயன்படுத்துவதால், சிப்பில் அதிக எண்ணிக்கையிலான சுற்றுகளைப் பொருத்த முடியும்.
- போர்ட்டபிலிட்டி (Portability): Standard Cell-கள் வெவ்வேறு தொழில்நுட்பங்களுக்கு எளிதில் மாற்றியமைக்கப்படலாம்.
Standard Cell லைப்ரரி (Standard Cell Library)
Standard Cell லைப்ரரி என்பது, ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்பத்தில் (Technology Node) கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து Standard Cell-களின் தொகுப்பாகும். இந்த லைப்ரரியில், பல்வேறு லாஜிக் வாயில்கள், Flip-Flop-கள், மல்டிப்ளெக்சர்கள் (Multiplexers), டீமல்டிப்ளெக்சர்கள் (Demultiplexers) மற்றும் பிற சிறப்பு செல்கள் அடங்கும்.
- செல் உருவாக்கம் (Cell Creation): ஒவ்வொரு செல்லும் அதன் செயல்பாடு, வேகம், மின் நுகர்வு மற்றும் பரப்பளவு போன்ற பண்புகளின் அடிப்படையில் கவனமாக வடிவமைக்கப்படுகிறது.
- சரிபார்ப்பு (Verification): உருவாக்கப்படும் ஒவ்வொரு செல்லும், அதன் சரியான செயல்பாட்டை உறுதிப்படுத்த விரிவான சோதனைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.
- தரவுத்தளம் (Database): Standard Cell லைப்ரரி ஒரு தரவுத்தளத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது. இது சுற்றமைப்பு வடிவமைப்பாளர்கள் செல்களை எளிதாக அணுகவும் பயன்படுத்தவும் உதவுகிறது.
Standard Cell Placement மற்றும் Routing
Standard Cell வடிவமைப்பின் முக்கிய கட்டங்கள் Placement மற்றும் Routing ஆகும்.
- Placement: இந்த கட்டத்தில், Standard Cell-கள் சிப்பின் மேற்பரப்பில் பொருத்தமான இடங்களில் வைக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை, சுற்றுகளின் வேகம், மின் நுகர்வு மற்றும் பரப்பளவு போன்ற காரணிகளை மேம்படுத்தும் வகையில் செய்யப்படுகிறது. Placement Algorithms
- Routing: Placement முடிந்த பிறகு, செல்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட வேண்டும். இந்த செயல்முறை Routing என்று அழைக்கப்படுகிறது. Routing, செல்களை இணைக்கும் கம்பிகளை (Wires) வடிவமைப்பதை உள்ளடக்குகிறது. Routing Algorithms
Standard Cell வடிவமைப்பில் உள்ள சவால்கள்
Standard Cell வடிவமைப்பு பல நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், சில சவால்களையும் கொண்டுள்ளது.
- சிக்னல் தாமதம் (Signal Delay): செல்கள் மற்றும் அவற்றின் இணைப்புகள் காரணமாக சிக்னல் தாமதம் ஏற்படலாம். இது சுற்றுகளின் வேகத்தைக் குறைக்கும்.
- மின் நுகர்வு (Power Consumption): அதிக எண்ணிக்கையிலான செல்களைப் பயன்படுத்துவதால், மின் நுகர்வு அதிகரிக்கலாம்.
- பரப்பளவு (Area): செல்களை வைப்பதற்கு அதிக பரப்பளவு தேவைப்படலாம்.
- சிக்னல் ஒருமைப்பாடு (Signal Integrity): சிக்னல் பிரதிபலிப்புகள் (Reflections) மற்றும் குறுக்கீடுகள் (Interferences) சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டை பாதிக்கலாம்.
மேம்பட்ட Standard Cell நுட்பங்கள்
சவால்களை சமாளிக்க, பல மேம்பட்ட Standard Cell நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- Clock Tree Synthesis (CTS): கடிகார சமிக்ஞையை (Clock Signal) சிப்பின் அனைத்து பகுதிகளுக்கும் சமமாக விநியோகிக்க CTS பயன்படுகிறது. இது சிக்னல் தாமதத்தை குறைக்கிறது.
- Power Planning: மின் நுகர்வை குறைக்க, மின் விநியோகத்தை கவனமாக திட்டமிட வேண்டும்.
- Design for Manufacturability (DFM): உற்பத்தி குறைபாடுகளைக் குறைக்க, வடிவமைப்பில் சில மாற்றங்களைச் செய்ய வேண்டும்.
- Multi-Voltage Design: வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு வெவ்வேறு மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மின் நுகர்வை குறைக்கலாம்.
Standard Cell-களின் வகைகள்
Standard Cell-கள் அவற்றின் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில் பல்வேறு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன.
- லாஜிக் செல்கள் (Logic Cells): AND, OR, NOT, XOR போன்ற லாஜிக் செயல்பாடுகளைச் செய்யும் செல்கள்.
- Flip-Flop செல்கள் (Flip-Flop Cells): தரவைச் சேமிக்கும் செல்கள்.
- I/O செல்கள் (I/O Cells): சிப்பின் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடுகளைக் கையாளும் செல்கள்.
- Power செல்கள் (Power Cells): மின் விநியோகத்தை வழங்கும் செல்கள்.
- Special செல்கள் (Special Cells): குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட செல்கள்.
Standard Cell தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்
Standard Cell தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வருகிறது. எதிர்காலத்தில், பின்வரும் போக்குகள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.
- சிறிய தொழில்நுட்ப முனைகள் (Smaller Technology Nodes): செல்களை சிறிய அளவில் உருவாக்குவது, அதிக அடர்த்தியான சுற்றுகளை உருவாக்க உதவும்.
- 3D ஒருங்கிணைப்பு (3D Integration): செல்களை ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட அடுக்குகளில் அடுக்கி, சிப்பின் அடர்த்தியை அதிகரிக்கலாம்.
- புதிய பொருட்கள் (New Materials): புதிய பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், செல்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.
- செயற்கை நுண்ணறிவு (Artificial Intelligence): செயற்கை நுண்ணறிவைப் பயன்படுத்தி, வடிவமைப்பு செயல்முறையை தானியங்குபடுத்தலாம் மற்றும் மேம்படுத்தலாம்.
பைனரி ஆப்ஷன் வர்த்தகத்தில் Standard Cell-களின் பயன்பாடு (தொடர்பில்லாத பகுதி, கட்டுரை விரிவுபடுத்தலுக்காக சேர்க்கப்பட்டது)
பைனரி ஆப்ஷன் வர்த்தகத்திற்கும் Standard Cell-களுக்கும் நேரடி தொடர்பு இல்லை என்றாலும், சிக்கலான அமைப்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், ஆபத்துக்களைக் குறைப்பதற்கும் Standard Cell வடிவமைப்பு அணுகுமுறையிலிருந்து சில கருத்துகளைப் பெறலாம். உதாரணமாக, ஒரு Standard Cell லைப்ரரி போல, பல்வேறு வர்த்தக உத்திகள் மற்றும் கருவிகளின் தொகுப்பை உருவாக்கி, சந்தை நிலவரங்களுக்கு ஏற்ப அவற்றை ஒன்றிணைத்து பயன்படுத்தலாம். மேலும், Placement மற்றும் Routing போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, மூலதனத்தை திறமையாக ஒதுக்கீடு செய்து, வர்த்தக வாய்ப்புகளை அடையாளம் காணலாம்.
- ஆபத்து மேலாண்மை (Risk Management): Standard Cell வடிவமைப்பில் நம்பகத்தன்மை முக்கியமானது. அதேபோல், பைனரி ஆப்ஷன் வர்த்தகத்தில் ஆபத்து மேலாண்மை முக்கியமானது.
- சிக்னல் பகுப்பாய்வு (Signal Analysis): Standard Cell-களில் சிக்னல் ஒருமைப்பாடு முக்கியமானது. பைனரி ஆப்ஷன் வர்த்தகத்தில் சந்தை சமிக்ஞைகளை சரியாகப் பகுப்பாய்வு செய்வது முக்கியமானது.
- உகந்ததாக்கல் (Optimization): Standard Cell வடிவமைப்பில் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது முக்கியம். அதேபோல், பைனரி ஆப்ஷன் வர்த்தகத்தில் லாபத்தை அதிகரிக்க உத்திகளை மேம்படுத்த வேண்டும்.
தொடர்புடைய இணைப்புகள்
1. Integrated Circuit Design 2. Logic Gate 3. Transistor 4. VLSI Design 5. Digital Logic 6. Placement Algorithms 7. Routing Algorithms 8. Clock Tree Synthesis 9. Design for Manufacturability 10. Power Planning 11. Multi-Voltage Design 12. Standard Cell Library 13. CMOS Technology 14. Verilog 15. VHDL 16. Static Timing Analysis 17. Formal Verification 18. Physical Design 19. EDA Tools 20. Semiconductor Industry 21. Technical Analysis (Finance) 22. Quantitative Analysis (Finance) 23. Risk Management (Finance) 24. Options Trading 25. Binary Options
இப்போது பரிவர்த்தனையை தொடங்குங்கள்
IQ Option-ல் பதிவு செய்யவும் (குறைந்தபட்ச டெபாசிட் $10) Pocket Option-ல் கணக்கு திறக்கவும் (குறைந்தபட்ச டெபாசிட் $5)
எங்கள் சமூகத்தில் சேருங்கள்
எங்கள் Telegram சேனலுக்கு சேர்ந்து @strategybin பெறுங்கள்: ✓ தினசரி பரிவர்த்தனை சமிக்ஞைகள் ✓ சிறப்பு உத்திகள் மற்றும் ஆலோசனைகள் ✓ சந்தை சார்ந்த அறிவிப்புகள் ✓ தொடக்க அடிப்படையிலான கல்வி பொருட்கள்
