Какав је однос између ХЦМОС-а и ЛВЦМОС-а?
Из перспективе еволуције и таксономије технологије интегрисаних кола, ЦМОС, ХЦМОС и ЛВЦМОС немају једноставну паралелну или супституциону везу. Уместо тога, они формирају хијерархијски систем који је категорисан на основу различитих димензија и преклапања карактеристика.
Однос језгра се може дефинисати на следећи начин: ЛВЦМОС није следећа-генерација наследник ХЦМОС-а, већ главна грана класификована према „напонском домену“. У погледу перформанси, савремени ЛВЦМОС уређаји су у потпуности надмашили ране ХЦМОС уређаје. Њих двоје припадају концептима у различитим димензијама и веома су интегрисани у савремене технологије.
1. Основна основа: ЦМОС технологија
ЦМОС технологија служи као основа за све наредне варијанте. Његова дефинитивна карактеристика је употреба комплементарних П-МОС и Н- МОСФЕТ-ова за формирање претварача или других логичких капија, постижући теоретски нулту статичку потрошњу енергије. Сви ХЦМОС и ЛВЦМОС уређаји о којима се овде говори деле ову основну карактеристику.
2. Еволуција технологије заснована на генерацијама перформанси (примарна димензија)
Ова димензија је класификована према времену и перформансама, одражавајући напредак у производним процесима.
Традиционални ЦМОС (нпр. серија 4000)
Карактеристике: Усваја производне процесе у раној{0}} фази са великим величинама карактеристика и високим паразитским капацитетом. Нуди широк опсег радног напона (3–15В), али пати од дугих кашњења ширења (реда од ~100нс), мале брзине и слабе излазне могућности покретања.
ХЦМОС (Хигх-ЦМОС)
Карактеристике: Пропорционалним смањењем димензија транзистора, паразитски капацитет и капацитивност гејта уређаја су значајно смањени. Ово побољшање драстично скраћује кашњења у ширењу (до реда од ~10нс) уз одржавање ниске статичке потрошње енергије. Његова излазна способност вожње је такође значајно побољшана.
Академско позиционирање: ХЦМОС представља историјски чвор технологије. То је означило тачку у којој је ЦМОС технологија постигла и премашила брзину уобичајене ТТЛ логике у то време, успостављајући свеобухватне предности ЦМОС-а у погледу перформанси и потрошње енергије. Његов типичан представник је 5В-серија 74ХЦ. Треба напоменути да је ХЦМОС скраћеница од Хигх-Спеед ЦМОС, а не Хигх{7}}Волтаге ЦМОС. У практичним применама, термин ЦМОС високог{9}}напона се ретко користи; ако је потребно, треба да буде скраћено као ХВЦМОС.
3. Класификација архитектуре заснована на напону напајања (друга унакрсна{1}}димензија)
Ова димензија је стандардизована напоном напајања и преклапа се са димензијом заснованом на{0}}учинку.
5В ЦМОС
Укључује ране традиционалне ЦМОС и већину ХЦМОС уређаја (нпр. серије 74ХЦ). Ово је био први широко стандардизован напонски домен.
ЦМОС{0}}нисконапонски
Дефиниција: Општи термин за све ЦМОС логичке породице са радним напонима знатно нижим од стандарда од 5В. Његов развој је првенствено вођен динамичком оптимизацијом потрошње енергије, пошто је динамичка потрошња енергије кола пропорционална квадрату напона напајања.
Поткатегорије: ЛВЦМОС је даље подељен по напону да би се формирао низ стандарда:
3,3В (ЛВЦМОС): нпр. 74ЛВЦ серија
2.5В, 1.8В, 1.5В, 1.2В, итд.: Како процесни чворови напредују, радни напони настављају да опадају.
Припадност и савремена интеграција
Историјска подређеност: У историји технолошког развоја, ХЦМОС (нпр. 74ХЦ) је подкласа перформанси ЦМОС технологије.
Унакрсно-преклапање димензија: ХЦМОС (наглашавање брзине) и ЛВЦМОС (наглашавање напона) су концепти засновани на различитим критеријумима класификације. Један чип може припадати обема категоријама истовремено.
На пример, серија 74ХЦ је 5В ХЦМОС.
Серија 74ЛВЦ је ЛВЦМОС од 3,3 В, док њене перформансе брзине генерално премашују перформансе серије 74ХЦ. Дакле, 74ЛВЦ је и ЛВЦМОС и у потпуности испуњава карактеристике „велике{5}}брзине.
Савремена интеграција и еволуција терминологије:
У данашњим субмикронским и дубоким{0}}субмикронским ЦМОС процесима, низак напон је постао предуслов за постизање велике брзине и ниске потрошње енергије. Стога су сва новодизајнирана ЦМОС интегрисана кола инхерентно „ниско-напонска.
„Велика{0}}брзина“ више није ознака која је ексклузивна за одређене серије производа, већ је универзална карактеристика модерне ЦМОС технологије. У академској и инжењерској пракси, термин „ХЦМОС“ се често користи да се уопштено односи на сва ЦМОС кола високих{2}}перформанси заснована на савременим процесима, а велика већина ових кола спада у категорију ЛВЦМОС.
У савременом контексту:
ЦМОС: Као кровни термин за технологију, у излазним сигналима кристалног осцилатора, он се посебно односи на једно-излаз сигнала правоугаоног таласа.
ХЦМОС: У свом ширем смислу, описује атрибуте високих{0}}перформанси модерних ЦМОС кола.
ЛВЦМОС: Јасно дефинише електрични стандард ниског радног напона.
Због тога, када се описује „3,3В, брзи-ЦМОС сигнал“, прецизнији академски израз је: Овај сигнал је у складу са ЛВЦМОС (нпр. ЛВЦ) електричним стандардом и показује карактеристике велике{4}}брзине модерних ЦМОС процеса. Као значајна технологија, ХЦМОС-ово основно наслеђе-побољшање перформанси кроз скалирање процеса- је наслеђено и превазиђено свим модерним ЛВЦМОС технологијама. Ова два концепта припадају различитим димензијама у теорији и у потпуности су интегрисани у практичне примене.