Tecnología VLSI

VLSI Technology, Inc. fue una empresa estadounidense que diseñaba y fabricaba circuitos integrados (CI) personalizados y semipersonalizados . La empresa tenía su sede en Silicon Valley , en 1109 McKay Drive, San José . Junto con LSI Logic , VLSI Technology lideró el sector de los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), lo que impulsó la incorporación de potentes sistemas embebidos a productos asequibles.

Inicialmente, la empresa se hacía llamar "VTI" (por VLSI Technology Inc.) y adoptó un logotipo distintivo con las iniciales "VTI". Sin embargo, a mediados de la década de 1980 se vio obligada a abandonar esa denominación debido a un conflicto de marcas registradas.

VLSI fue adquirida en junio de 1999 por aproximadamente mil millones de dólares por Philips Electronics y hoy forma parte de NXP Semiconductors , una empresa derivada de Philips . ^{[ 1 ]}

La empresa fue fundada en 1979 por un trío procedente de Fairchild Semiconductor, a través de Synertek —Jack Balletto, Dan Floyd y Gunnar Wetlesen— y por Doug Fairbairn, de Xerox PARC y la revista Lambda (más tarde VLSI Design).

Alfred J. Stein se convirtió en el director ejecutivo de la empresa en 1982. Posteriormente, VLSI construyó su primera fábrica en San José; más tarde se construyó una segunda fábrica en San Antonio , Texas. VLSI realizó su oferta pública inicial el 23 de febrero de 1983, en la que se vendieron 4.000.000 de acciones a 13 dólares cada una. ^{[ 2 ]} Cotizó en la bolsa de valores como ( Nasdaq :  VLSI ). La empresa fue adquirida en 1999 por Philips por 21 dólares cada una, ^{[ 3 ]} y sobrevive hasta el día de hoy como parte de NXP Semiconductors .

El plan de negocio original consistía en ser una empresa de fabricación de obleas por contrato, pero los inversores de capital riesgo querían que la empresa desarrollara herramientas de diseño de circuitos integrados (CI) para ayudar a abastecer la fundición.

Gracias a sus estudiantes de Caltech y UC Berkeley, VLSI fue un importante pionero en la industria de la automatización del diseño electrónico (EDA). Ofrecía un sofisticado conjunto de herramientas, originalmente basado en el estilo de diseño "lambda" defendido por Carver Mead y Lynn Conway . ^{[ 4 ]}

Un desafío inicial para la incipiente empresa fue el llamado proyecto Bagpipe. En enero de 1982, Steve Jobs se acercó a un grupo de gerentes de VLSI Technology, entre ellos Jack Balletto, con una solicitud: ¿Ayudarían a Apple Inc. a construir un chip personalizado para la computadora Macintosh, aún no anunciada ? A pesar de que las herramientas de diseño de VLSI todavía estaban en sus inicios, la oferta resultó irresistible debido al prestigio que el chip conferiría a la empresa si tenía éxito. Para el equipo de ingeniería de VLSI Technology, este proyecto se convirtió en un esfuerzo conjunto. Trabajando codo a codo con los ingenieros de Apple Burrell Smith y Martin Haeberli, el grupo entregó un prototipo empaquetado en septiembre. Aunque el chip (conocido como Integrated Burrell Machine) era funcional, su rendimiento no cumplió con las expectativas, y la presión de los plazos hizo que Apple descartara el chip en favor de un diseño más conservador, una gran decepción para VLSI Technology. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

VLSI se convirtió en uno de los primeros proveedores de celdas estándar (tecnología basada en celdas) para el mercado comercial a principios de la década de 1980, donde la otra empresa centrada en ASIC, LSI Logic, era líder en matrices de puertas lógicas. Antes de la oferta de VLSI basada en celdas, la tecnología había estado disponible principalmente solo dentro de grandes empresas integradas verticalmente con unidades de semiconductores como AT&T e IBM .

Las herramientas de diseño de VLSI incluían no solo la entrada de diseño y la simulación, sino también, con el tiempo, el enrutamiento basado en celdas (compilador de chips), un compilador de ruta de datos, compiladores de SRAM y ROM, y un compilador de máquina de estados. Estas herramientas constituían una solución de diseño integrada para el diseño de circuitos integrados, y no solo herramientas puntuales o herramientas de sistema de propósito general. Un diseñador podía editar polígonos a nivel de transistor y/o esquemas lógicos, ejecutar DRC y LVS, extraer parásitos del diseño y ejecutar la simulación Spice, para luego anotar los cambios de temporización o tamaño de puerta en la base de datos del esquema lógico. Se integraron herramientas de caracterización para generar hojas de datos FrameMaker para bibliotecas. ^{[ 7 ]}

En marzo de 1991, VLSI escindió su grupo de herramientas de diseño de circuitos integrados en una filial de su propiedad, Compass Design Automation . ^{[ 8 ]} La filial Compass fue adquirida por Avanti Corporation en 1997. ^{[ 9 ]}

Las herramientas de diseño físico de VLSI fueron cruciales no solo para su negocio de ASIC, sino que también impulsaron significativamente la industria de la automatización del diseño electrónico (EDA). Cuando VLSI y su principal competidor en el sector de los ASIC, LSI Logic, estaban estableciendo la industria, las herramientas disponibles comercialmente no podían ofrecer la productividad necesaria para respaldar el diseño físico de cientos de diseños de ASIC cada año sin la contratación de un número considerable de ingenieros de diseño. El desarrollo de herramientas de diseño automatizado por parte de estas empresas se basó en la convicción de que otros productos del mercado no eran suficientes ni lo suficientemente adaptables para las necesidades de VLSI. Otros importantes participantes en el mercado con capacidades similares llegaron a finales de la década de 1980 con el lanzamiento de los productos TanCell y TanGate de Tangent Systems. En 1989, Tangent fue adquirida por Cadence Design Systems (fundada en 1988).

A principios de la década de 1990, VLSI no había adoptado a tiempo un proceso de fabricación de 1,0 μm, ya que el resto de la industria se había adaptado a esa geometría a finales de la década de 1980. VLSI estableció una colaboración tecnológica a largo plazo con Hitachi y finalmente lanzó un proceso de 1,0 μm y una biblioteca de celdas (en realidad, más bien una biblioteca de 1,2 μm con una puerta de 1,0 μm).

Mientras VLSI luchaba por alcanzar la paridad con el resto de la industria en tecnología de semiconductores, el flujo de diseño se orientaba rápidamente hacia un flujo de síntesis y HDL Verilog. Cadence adquirió Gateway, líder en lenguaje de diseño de hardware (HDL) Verilog, y Synopsys dominaba el floreciente campo de la síntesis de diseño. A medida que las herramientas de VLSI quedaban obsoletas, la empresa tardó demasiado en compartirlas con otras fábricas, y Compass Design Automation nunca se convirtió en un competidor viable para los líderes de la industria.

Mientras tanto, VLSI entró en el mercado comercial de memorias RAM estáticas de alta velocidad (SRAM), ya que necesitaba un producto que impulsara el desarrollo de la tecnología de procesos de semiconductores. Todas las grandes empresas de semiconductores fabricaban SRAM de alta velocidad con estructuras de costes que VLSI jamás podría igualar. VLSI se retiró una vez que quedó claro que la colaboración con Hitachi en tecnología de procesos estaba dando buenos resultados.

ARM Ltd. se fundó en 1990 como licenciataria de propiedad intelectual de semiconductores, con el respaldo de Acorn , Apple y VLSI. VLSI se convirtió en licenciataria del potente procesador ARM . La adopción inicial del procesador ARM fue lenta. Pocas aplicaciones justificaban la complejidad de un procesador integrado de 32 bits. De hecho, a pesar de la incorporación de nuevos licenciatarios, el procesador ARM tuvo escaso éxito comercial hasta que se desarrollaron las novedosas extensiones " Thumb ". Ericsson adoptó el procesador ARM en un chipset de VLSI para sus teléfonos móviles GSM a principios de la década de 1990. Este impulso a la tecnología GSM sentó las bases de ARM como la empresa y la tecnología que es hoy en día.

A principios de la década de 1990, VLSI desarrolló un chipset propio para PC. Este producto fue creado por cinco ingenieros utilizando las "Megacells" de la biblioteca de VLSI. Con el tiempo, este negocio se convirtió en una importante fuente de ingresos. Los chipsets diseñados y fabricados por VLSI integraban gran parte de la lógica de E/S periférica, lo que redujo sustancialmente el coste de los PC que utilizaban procesadores Intel o Motorola. Esto incluía los primeros PC Apple Power Macintosh , que utilizaban los Motorola 68030 y 68040. Algunas innovaciones incluyeron la integración de la lógica del puente PCI y el acelerador gráfico 2D GraphiCore.

El proyecto GraphiCore fue creado y liderado por Desi Rhoden en 1994. Se destacó por su diseño innovador, libre de la lógica heredada de EGA/VGA, y por su compatibilidad directa con la DRAM síncrona, precursora de la memoria DDR. Posteriormente, Desi Rhoden fundó AMI, un consorcio que agrupaba a los principales fabricantes de DRAM y que estableció estándares importantes para el diseño de memoria DDR. Finalmente, VLSI cedió el mercado de los chipsets a Intel, ya que esta última podía comercializar sus procesadores, chipsets e incluso placas base en un mismo paquete.

VLSI también tuvo una alianza temprana con PMC , un grupo de diseño que se había formado en British Columbia Bell. Cuando PMC quiso desprenderse de su empresa conjunta de propiedad intelectual de semiconductores, la oferta de VLSI fue superada por una ingeniosa propuesta de Sierra Semiconductor. La dirección de la unidad de negocio de telecomunicaciones de VLSI optó por seguir adelante por su cuenta. PMC Sierra se convirtió en uno de los proveedores de ASSP más importantes para el sector de las telecomunicaciones.

Los científicos y las innovaciones del área de "tecnología de diseño" de VLSI llegaron a Cadence Design Systems (a través de Redwood Design Automation). Compass Design Automation (la filial de VLSI dedicada al CAD y las bibliotecas) se vendió a Avant! Corporation , que a su vez fue adquirida por Synopsys.

VLSI mantuvo operaciones en todo Estados Unidos, así como en Gran Bretaña, Francia, Alemania, Italia, Japón, Singapur y Taiwán . Una de sus sedes clave estaba en Tempe , Arizona, donde se desarrolló una familia de conjuntos de chips de gran éxito para placas base compatibles con IBM PC y los primeros ordenadores Apple Power Macintosh .

La oficina de diseño de VLSI en Richardson, Texas, fue responsable del diseño de muchos circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) de celdas estándar de gran tamaño en la década de 1990, incluidos los primeros coprocesadores de punto flotante para Cyrix y procesadores de señales digitales para equipos de conmutación de telecomunicaciones y cancelación de eco para Alcatel-Lucent .

En 1990, VLSI Technology, Acorn Computers y Apple Computer fueron los socios inversores fundadores de ARM Ltd. En aquel momento, VLSI Technology era el único fabricante de chips que utilizaban núcleos ARM, así como el único diseñador de ASIC que utilizaban ARM.

En 1997, VLSI Technology ofreció el primer chipset ARM para fabricantes de decodificadores de televisión por cable y satélite, denominado VISTA (VLSI Integrated Set-Top Architecture). Anteriormente, los chipsets para decodificadores se diseñaban a medida para clientes individuales y no estaban disponibles para el incipiente mercado comercial. Sin embargo, VISTA era un chipset de cuatro chips para el mercado comercial que incluía un núcleo de procesador ARM7TDMI, transporte y demultiplexor, y un decodificador Mediamatics MPEG 1/2 con lógica de visualización en pantalla.

Ericsson de Suecia , después de muchos años de colaboración, era en 1998 el mayor cliente de VLSI, con ingresos anuales de 120 millones de dólares. El compilador de ruta de datos (VDP) de VLSI fue el diferenciador de valor añadido que abrió las puertas en Ericsson en 1987-1988. Los ingresos por silicio y el margen bruto de mercado (GPM) que permitió VDP lo convierten en una de las piezas de propiedad intelectual de silicio (SIP) configurables por el cliente y sin memoria más exitosas en la historia de la industria. Dentro de la división de Productos Inalámbricos, con sede en Sophia-Antipolis en Francia, VLSI desarrolló una gama de algoritmos y circuitos para el estándar GSM y para estándares inalámbricos como el DECT europeo y el PHS japonés .

Impulsada por su crecimiento y éxito en el sector de los circuitos integrados para teléfonos móviles inalámbricos, Philips Electronics adquirió VLSI en junio de 1999 por aproximadamente mil millones de dólares. Los componentes originales siguen existiendo hasta el día de hoy como parte de NXP Semiconductors , una empresa derivada de Philips .

VLSI Technology produjo familias de circuitos integrados de chipsets y soportes para PC/AT altamente integrados, utilizados en sistemas compatibles con IBM PC de la era 80286/80386/80486, incluyendo diseños ISA y Micro Channel. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

• TOPCAT 286/386SX (VL82C286-SET) : un chipset de alta integración para sistemas compatibles con PC/AT 80286 y 80386SX (con componentes de soporte asociados, como la E/S combinada VL82C106). ^{[ 11 ]}

• TOPCAT 386DX (VL82C386-SET) : un chipset de alta integración para sistemas compatibles con PC/AT 80386DX.

• Los controladores SCAMP (VL82C310 / VL82C311 / VL82C311L) son chips controladores de sistema posicionados como soluciones de gama media rentables para portátiles y PC de escritorio con caché compatibles con AT; la documentación de VLSI describe su uso previsto en las plataformas 80286 y 80386SX, e incluye manuales de referencia técnica para los dispositivos. ^{[ 12 ]}

• VLSI Technology fue uno de los socios fundadores de ARM Ltd en 1990, junto con Acorn Computers y Apple Computer , y fue el primer fabricante en producir chips que utilizaban núcleos de procesador ARM.
• Para los diseños de teléfonos móviles GSM de Ericsson a principios de la década de 1990, VLSI fabricó conjuntos de chips basados ​​en procesadores ARM.
• En 1997, VLSI presentó el chipset VISTA (VLSI Integrated Set-Top Architecture) para fabricantes de decodificadores, que incluía un núcleo de procesador ARM7TDMI , lógica de transporte y demultiplexor, y un decodificador MPEG 1/2.

• VL82C700 / VL82C701 : un conjunto de chips Micro Channel de dos chips para sistemas 80386SX de 20 MHz, descrito por VLSI como un diseño compatible con PS/2 Modelo 57 con amplias funciones de control de E/S en el chip. ^{[ 11 ]}

• Verificación de reglas de diseño
• Automatización del diseño electrónico (EDA)
• Dispositivo semiconductor
• Integración a muy gran escala
• Power Macintosh
• Memoria SDRAM DDR3
• Decodificador
• Alcatel-Lucent

• Sitio web oficial en Wayback Machine (archivado el 4 de mayo de 1997)