Файл: Анализ ТехникоЭкономической эффективности внедрения наноэлектронных изделий.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.11.2023

Просмотров: 427

Скачиваний: 27

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное образованное бюджетное учреждениевысшего профессионального образования«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»(ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»)Контрольная работаПо дисциплине: «Элементная база телекоммуникационных систем»Тема: «Анализ Технико-Экономической эффективности внедрениянаноэлектронных изделий»Выполнил: Проверил:.Новосибирск2023 гСодержание

4. Определение выигрыша по занимаемому объему. 6

5. Определение выигрыша в массе 8

6. Определение выигрыша по потребляемой мощности 9

7. Определение выигрыша в стоимости 10

Выводы 11
1. Задание. 1.1. Определить выигрыш во времени безотказной работы наноэлектронного изделия по отношению к реализации изделия аналогичной сложности на электровакуумных приборах, транзисторах и на интегральных схемах большой степени интеграции.1.2. Определить выигрыш по занимаемому объему наноэлектронного изделия по отношению к реализации изделия аналогичной сложности на электровакуумных приборах, транзисторах и на интегральных схемах большой степени интеграции.1.3. Определить выигрыш по массе наноэлектронного изделия по отношению к реализации изделия аналогичной сложности на электровакуумных приборах, транзисторах и на интегральных схемах большой степени интеграции.1.4. Определить выигрыш по потребляемой мощности наноэлектронного изделия по отношению к реализации изделия аналогичной сложности на электровакуумных приборах, транзисторах и на интегральных схемах большой степени интеграции.1.5. Определить выигрыш по стоимости наноэлектронного изделия по отношению к реализации изделия аналогичной сложности на электровакуумных приборах, транзисторах и на интегральных схемах большой степени интеграции.2. Исходные данные.Наноэлектронное изделие представляет собой интегральную схему ультравысокой степени интеграции (УБИС), приведенную в таблице 2.1.Данные наноэлектронного изделия и параметры компонентов, которые используются для реализации изделия соответствующего по сложности наноэлектронному, приведены в таблицах 2.2-2.5.

Цифра пароля
Тип наноизделия
Тип транзистора
Тип ЭВП
Тип БИС

7
Dual-Core Intel Xeon 5110
КТ368Б
6Э13Н
ATF1504AS
Таблица 2.1 – Данные для вариантов элементной базы Таблица 2.2 – Параметры ЭВП

№
Тип
Iнак, мА
Uнак, В
Iанод, мА
Uанод, В
Nвывод
Диаметр Ø,

Высота h,



Масса, г
Цена, руб

8
6Э13Н
140
6,3
7
27
12
11
20,8
5
140
Таблица 2.3 – Параметры транзисторов

№
Наименование
Iпотр, мА
Uпит, В
Диаметр Ø,

Высота h,

Масса, г
Цена, руб

6
КТ368Б
30
10
5,84
5,3
1
27,44
Таблица 2.4 – Параметры БИС

№
Наименование
Iпот, мА
Nэлем
Uпит, В
Nвывод
Площадь S,

Высота h,

Масса, г
Цена, руб

9
ATF1504AS
130
6000
5,0
100
144
1,2
12
86,32
Таблица 2.5 – Параметры наноизделий

№
Наименование процессора
Количество элементов, млн
Количество выводов
Потребляемая мощность, Вт
Тактовая частота, ГГц
Площадь S, кв. мм
Напряжение питания, В
Высота h, мм
Технология, нм
Цена, руб.

Min
Max
Min
Max

7
Dual-Core Intel Xeon 5110
321
771
65
95
1,60
80
1,2
1,4
2,6
65
8257
Таблица 2.6 – Интенсивность отказов дискретных элементов

Название радиоэлемента
Интенсивность отказов, , 1/час

Транзисторы
0,01

Паяное соединение
0,0003

БИС
0,02

Наноиздение
0,03

ЭВП
0,25

Механическое соединение
0,01
3. Определение выигрыша во времени безотказной работы.Время безотказной работы изделий на ЭВП и транзисторах рассчитываются по формуле:где – число элементов (это число равно числу элементов наноэлектронного изделия); - интенсивность отказа элемента (для случая транзисторов данные берутся из таблицы 2.6); – число паянных или механических соединений (для случаев транзистора

);

– интенсивность отказа соединения (данные для транзисторов и ЭВП приведены в таблице 2.6);

– вероятность отказа (для изделий широкого применения принимается равной 0,05).

Время безотказной работы наноизделия:



Время безотказной работы изделия на ЭВП:



Время безотказной работы изделия на транзисторах:




(5.2)
Время безотказной работы изделий на основе БИС рассчитывается по формуле:



где – округляется до ближайшего числа, число элементов в одной БИС ( ) берется из таблицы 2.4;

– интенсивность отказа БИС указана в таблице 2.4;

= (число выводов БИС, указаны в таблице 2.4, 2.5).

Количество БИС:



Время безотказной работы изделий на основе БИС:


Таблица 3.1 – Данные времени безотказной работы


НЭ изделие,

, час
Изделие на ЭВП,

, час
Изделие на транзисторах, , час
Изделие на БИС, , час

191351
0,0006
0,0015
4,047
Таблица 3.2 – Выигрыш во времени безотказной работы

,раз


раз

318106
127106
47103
4. Определение выигрыша по занимаемому объему.Объем наноэлектронного ( ) и одного БИС изделия ( ) рассчитываются по формулам: где S – площадь наноэлектронного изделия (либо площадь одного БИС); h – высота наноэлектронного изделия (либо высота одного БИС). Объем для одного ЭВП и транзистора находится по формулам:где D – диаметр ЭВП;R – радиус транзистора.h – высота ЭВП или транзистора.Данные объема изделий на основе ЭВП и транзисторов рассчитываются по формулам: где и объем занимаемый одним ЭВП и одним транзистором, соответственно.Данные объема изделий на основе БИС рассчитываются по формуле:Объемы единичных изделий:Данные объема изделий на основе ЭВП и транзисторов:

Смотрите также файлы