ASICtoteutukset

ASIC-toteutukset ovat sovelluskohtaisia integroidun piirin toteutuksia, suunniteltuja ja valmistettuja tiettyä käyttötarkoitusta varten. Ne optimoidaan suorituskyvyn, tilan ja tehonkulutuksen suhteen tehtävän vaatimuksiin nähden ja ne eroavat yleiskäyttöisistä prosessoreista sekä ohjelmistoilla konfiguroitavista ratkaisuista kuten FPGA:sta. ASIC-toteutukset voivat tarjota huomattavia etuja suurissa volyymeissä, joissa maskikustannukset ja kehitys ovat jo kustannus- ja riskianalyysissä huomioituja.

Toteutusprosessi sisältää vaatimusten määrittelyn, arkkitehtuurin, RTL-logiikan suunnittelun, syntetisoinnin sekä fyysisen suunnittelun (paikka ja reititys), testauksen, tape-outin sekä maskimateriaalien valmistuksen ja tuotannon. Suurimmat kustannukset liittyvät kehitykseen ja maskien valmistukseen; tuotantolinja ja valmistusprosessin valinta vaikuttavat myös tiheyteen, tehoon ja saatavuuteen. Päätökset tehdään yleensä pitkien elinkaarihankkeiden ja suurten volyymien perusteella.

Hyödyt sisältävät korkean suorituskyvyn ja tiheyden sekä alhaisemman tehonkulutuksen verrattuna vastaaviin ohjelmoitaviin ratkaisuin, kun tehtävä on rajattu tarkoin. Haittoja ovat korkeat alkuinvestoinnit, pitkä kehitysjakso sekä jäykkyys: muutosten tekeminen vaatii usein uuden piirin toteutuksen. Lisäksi ASICin elinkaari on tyypillisesti lyhyempi ja teknologian vanheneminen riskinä.

Sovellusalueita ovat muun muassa telekommunikaatio, datakeskukset sekä kriittiset järjestelmät, turvallisuuslaitteet, auto- ja teollisuuslaitteet sekä kryptovaluuttojen louhinta-toteutukset. Yleisiä vaihtoehtoja ovat FPGA- ja ASSP-ratkaisut, jotka tarjoavat joustavuutta tai pienempiä alkuinvestointeja, mutta voivat olla epäoptimaalisia suorituskyvyn ja tehon suhteen pitkällä aikavälillä.