Чи реалізовані деякі процесори в стандартних клітинках, а інші налаштовані?

Пояснюючи це питання більше, я бачу деякі картинки, які реалізують Cortex-M0, з Bluetooth LE і так далі, залежно від функціональності чіпа, і виглядають так (nRF51822):

Хоча на старих процесорах я не бачу багато «нечіткої» логічної реалізації, як це (AMD386):

Трохи поглинувшись, здається, що сьогодні реалізація ARM виконана зі стандартними клітинками (створюючи аморфні форми на штампі). Тож можу сказати, що "нечіткою" реалізацією на першій картині є сам Cortex.

Я розумію, що всі правильні форми можуть бути спогадами, і всі "намальовані" вручну частини є аналогом. Тож мені цікаво, чи раніше аналогові конструктори реалізовували цифрові частини під керівництвом цифрових хлопців, які визначали архітектуру?

Що я пропускаю?

Ні, аналогові розробники ІС не створювали мікропроцесори під керівництвом цифрових архітекторів. Правильніше сказати, що дизайнерам цифрових інтегральних схем потрібно було досить багато знати про те, як насправді поводилися транзистори.

Вибір того, чи буде певна частина цифрового ІМС буде створена за допомогою стандартних комірок або мальованих схем, - це просто питання економіки. Для щільних, дуже повторюваних структур, таких як пам'ять (кеш, мікрокод ROM, файл реєстру), було доцільно вкласти час у ручну обробку кількох базових комірок, які би з'єднані між собою ... результат був набагато меншим та швидшим, ніж еквівалентний контур від стандартних комірок.

Блоки "випадкової логіки", такі як державні машини та невеликі лічильники, були створені за допомогою стандартних комірок та інструментів CAD. Створення макетів, виготовлених вручну для цих блоків, зайняло б величезну кількість часу і мало користі. Натомість люди працювали над тим, щоб покращити інструменти CAD та бібліотеки комірок.

"Нечіткий" вигляд, який ви бачите на першій мікрофотографії, справді є результатом автоматичного алгоритму місця і маршруту, що синтезує дизайн за допомогою стандартної бібліотеки комірок.

Старі частини, як AMD386 у другому зображенні, передували існуванню цих алгоритмів. Вся конструкція була кропітко розміщена та розроблена вручну, що пояснювало її більш впорядкований вигляд. (З іншого боку, відсутність єдиного процесу, що створює макет, пояснює великі площі взаємозв'язків, необхідних для 386 - алгоритм PAR, можливо, міг би створити набагато ефективніший макет.)

Зауважте, що це не означає, що в AMD386 є щось аналогічне. Це повністю цифрова частина! Аналогічні компоненти в сучасних конструкціях мікросхем часто виглядають більш "впорядкованими", оскільки вони містять фізично великі деталі, які повинні бути відстані від інших логік, як кругові індуктори в правій нижній частині nRF51822.