Федеральное государственное образованное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

(ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»)

Контрольная работа

По дисциплине: «Элементная база телекоммуникационных систем»

Тема: «Анализ Технико-Экономической эффективности внедрения

наноэлектронных изделий»

Выполнил:

Проверил:.


Новосибирск

2023 г

Содержание



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

• Напряженность, электрическое смещение, поляризация для каждого слоя конденсатора.docx

• Прогноз погоды в регионе.docx

• Спецификация итоговой аттестации.pdf

• Явление электромагнитной индукции.doc

• .docx