O que é um aplicativo

Jun 20, 2023

Houve um tempo em que componentes discretos – principalmente resistores, capacitores, indutores, transistores e diodos – eram suficientes para muitos projetos de projetos elétricos. Hoje em dia, é raro ver uma placa de circuito que não tenha pelo menos um CI, e não é incomum ver placas cheias de CIs de vários formatos e tamanhos. A enorme popularidade dos CIs na engenharia elétrica moderna está intimamente ligada à vasta gama de microchips que os engenheiros podem facilmente encontrar, avaliar, comprar e implementar. No entanto, os ICs prontos para uso às vezes não fornecem um caminho direto para uma solução otimizada e, nesses casos, os engenheiros podem considerar um ASIC.

Não existe uma declaração oficial sobre o significado exato de um ASIC, e muitos profissionais da eletrônica nem sempre concordam sobre o que é exatamente um ASIC ou se um componente específico deve ser classificado como ASIC. No entanto, penso que a seguinte definição, retirada de uma edição antiga da Analog Dialogue (p. 12), é um excelente ponto de partida para o que é um ASIC:

[Um] circuito integrado projetado para um cliente, aplicação ou mercado específico usando técnicas baseadas em células, onde os blocos funcionais necessários são retirados de uma biblioteca de células, interconectados e simulados para fornecer as funções de sistema desejadas e o nível de desempenho. Esta definição exclui CIs projetados com técnicas convencionais de design “personalizadas”.

A primeira parte desta definição – um CI projetado para um cliente, aplicação ou mercado específico – é uma compreensão mais ampla e talvez mais comum do termo. No entanto, a segunda parte da definição é útil, pois distingue “ASIC” de simplesmente “IC personalizado”. Se ASIC é igual a IC personalizado, por que precisamos do termo ASIC?

A definição completa identifica um ASIC como um IC que oferece funcionalidade personalizada, mas não requer um processo de design totalmente personalizado. Em vez disso, a funcionalidade personalizada é obtida por meio de um processo análogo ao design de PCB. Ao desenhar um esquemático, pegamos componentes de uma biblioteca e os interconectamos e, às vezes, verificamos partes do esquemático por meio de simulação. Para um ASIC, os projetistas pegam blocos funcionais de uma biblioteca, interconectam-nos e verificam a funcionalidade e o desempenho por meio de simulação.

Como exemplo, a Figura 1 mostra um ASIC que combina um núcleo de processador de sinal digital (DSP) padrão com circuitos adicionais necessários para a aplicação pretendida do cliente.

O termo “aplicação específica” em um ASIC pode ser um tanto enganoso. No jargão atual da engenharia elétrica, “aplicação” geralmente se refere à finalidade prática do equipamento elétrico. este dispositivo foi projetado para funcionar?

Por exemplo, em seu artigo introdutório sobre filtros, Nick Davis explica que as aplicações de filtros incluem comunicações de rádio, fontes de alimentação CC e eletrônica de áudio. Isso significa que os circuitos de filtro são úteis em módulos ou sistemas cuja finalidade é permitir a comunicação sem fio, gerar uma tensão de alimentação confiável ou reproduzir som de alta qualidade.

Acontece que os circuitos integrados de aplicação específica muitas vezes não são específicos para uma aplicação específica, ou pelo menos não estão limitados a uma aplicação específica. Um conversor de dados ASIC altamente integrado, por exemplo, pode ser projetado principalmente para aplicações de imagens médicas, mas é inteiramente possível que esse mesmo dispositivo seja igualmente útil para processamento de vídeo industrial ou para uma rede de sensores automotivos multicanal. Podemos até pensar em algo mais genérico, como um ASIC system-on-chip (SoC) que é inicialmente projetado para smartphones, mas que incorpora funcionalidade suficiente para ter sucesso em uma ampla variedade de aplicações.

Assim, penso que o termo circuito integrado específico de tarefa (TSIC) ou circuito integrado específico de funcionalidade (FSIC) seria mais preciso. No entanto, o TSIC e o FSIC definitivamente não saem da língua tão suavemente quanto o ASIC. Em geral, um ASIC é projetado para que um chip possa executar com eficiência uma combinação específica de tarefas. Mesmo que esta combinação de tarefas seja inicialmente necessária para uma aplicação específica, pode haver várias outras aplicações onde este ASIC seria uma alternativa eficaz e desejável aos CIs disponíveis no mercado.