शीर्ष 30 वीएलएसआई साक्षात्कार प्रश्न और उत्तर (2026)
ब्राइस लियो
VLSI इंटरव्यू की तैयारी के लिए उन अवधारणाओं पर ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है जिनका साक्षात्कारकर्ता वास्तव में परीक्षण करते हैं। VLSI इंटरव्यू के प्रश्नों को समझने से अपेक्षाएं, गहराई और समस्या-समाधान की समझ विकसित होती है, साथ ही आत्मविश्वासपूर्ण और स्पष्ट उत्तर देने में मदद मिलती है।
ये साक्षात्कार चिप डिजाइन, सत्यापन और निर्माण के क्षेत्र में भूमिकाएँ प्रदान करते हैं, जो उद्योग के तीव्र विकास को दर्शाते हैं। आवेदक विश्लेषण, व्यावहारिक निर्णय और सहयोगात्मक कौशल के माध्यम से तकनीकी अनुभव, विशेषज्ञता और पेशेवर अनुभव प्रदर्शित करते हैं। चाहे वे नए हों या अनुभवी, इस क्षेत्र में काम करने वाले लोग टीमों, प्रबंधकों और टीम लीडरों को बुनियादी से लेकर उन्नत स्तर की चुनौतियों को हल करने में मदद करते हैं। अधिक पढ़ें…
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शीर्ष वीएलएसआई साक्षात्कार प्रश्न और उत्तर
1) वीएलएसआई क्या है, समझाइए और आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में इसके महत्व का वर्णन कीजिए।
वेरी लार्ज-स्केल इंटीग्रेशन (VLSI) एक सेमीकंडक्टर डिज़ाइन पद्धति को संदर्भित करता है जहाँ एक ही सिलिकॉन माइक्रोचिप पर लाखों से लेकर अरबों ट्रांजिस्टर एकीकृत होते हैं। जटिल डिजिटल और एनालॉग सर्किट बनाने के लिए। यह तकनीक तेज़, कम ऊर्जा खपत करने वाले और अत्यधिक कॉम्पैक्ट चिप्स के निर्माण को संभव बनाती है, जो लगभग सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों का आधार हैं - मोबाइल प्रोसेसर और मेमोरी डिवाइस से लेकर एआई एक्सेलेरेटर और संचार चिप्स तक। वीएलएसआई का महत्व इसकी कार्यक्षमता में ज़बरदस्त सुधार करने और प्रति फ़ंक्शन लागत को कम करने की क्षमता में निहित है, जो कंप्यूटिंग, दूरसंचार, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव सिस्टम और आईओटी उपकरणों में नवाचार को बढ़ावा देता है।
2) CMOS तकनीक कैसे काम करती है, और अन्य लॉजिक परिवारों की तुलना में इसके प्रमुख लाभ क्या हैं?
कॉम्प्लीमेंट्री मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (सीएमओएस) तकनीक का उपयोग पीएमओएस और एनएमओएस ट्रांजिस्टर के जोड़े लॉजिक गेट्स को लागू करने के लिए। CMOS में, किसी भी समय केवल एक ही प्रकार का ट्रांजिस्टर संचालित होता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत कम स्थिर विद्युत खपतCMOS अत्यधिक स्केलेबल है, उच्च लॉजिक घनत्व का समर्थन करता है, और TTL (ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक) या ECL (एमिटर-कपल्ड लॉजिक) जैसी पुरानी प्रणालियों की तुलना में उत्कृष्ट शोर प्रतिरोधक क्षमता रखता है। इसके प्रमुख लाभों में शामिल हैं:
- कम बिजली की खपत: यह केवल परिवर्तन के दौरान ही बिजली की खपत करता है।
- उच्च एकीकरण घनत्व: एक चिप से लाखों डिवाइस बनाए जा सकते हैं।
- बेहतर मापनीयता: यह नैनोमीटर प्रौद्योगिकी नोड्स में निरंतर डिवाइस स्केलिंग का समर्थन करता है।
- उच्च शोर मार्जिन: जटिल प्रणालियों में सुदृढ़ संचालन।
इन फायदों के कारण CMOS आधुनिक VLSI चिप्स के लिए प्रमुख तकनीक बन गई है।
3) संयोजनात्मक और अनुक्रमिक परिपथों में क्या अंतर है, और प्रत्येक के उदाहरण दीजिए।
A संयोजनात्मक परिपथ ऐसे परिणाम उत्पन्न करता है जो केवल पर निर्भर करते हैं। वर्तमान इनपुटइसमें पिछले संकेतों की कोई स्मृति नहीं होती है। सामान्य उदाहरणों में एडर, मल्टीप्लेक्सर और डिकोडर शामिल हैं। इसके विपरीत, एक अनुक्रमिक परिपथ यह ऐसे आउटपुट उत्पन्न करता है जो वर्तमान इनपुट और दोनों पर निर्भर करते हैं। पिछला इनपुट इतिहासफ्लिप-फ्लॉप या लैच जैसे मेमोरी तत्वों का उपयोग करते हुए, अनुक्रमिक तर्क में काउंटर, शिफ्ट रजिस्टर और स्टेट मशीन जैसे उदाहरण शामिल हैं। इस अंतर को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि अनुक्रमिक तर्क के लिए किसी दी गई क्लॉक आवृत्ति पर सही संचालन सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक समय विश्लेषण (जैसे, सेटअप और होल्ड समय) की आवश्यकता होती है।
4) फ्लिप-फ्लॉप में सेटअप और होल्ड टाइम क्या होते हैं, और वे महत्वपूर्ण क्यों हैं?
स्थापित करने का समय क्लॉक एज से पहले का न्यूनतम समय वह समय है जिसके दौरान डेटा सिग्नल को स्थिर रहना चाहिए ताकि फ्लिप-फ्लॉप इसे विश्वसनीय रूप से कैप्चर कर सके। समय को रोको क्लॉक एज के बाद की वह अवधि है जिसके दौरान डेटा स्थिर रहना चाहिए। इन समय सीमाओं का उल्लंघन होने पर फ्लिप-फ्लॉप एक निष्क्रिय अवस्था में प्रवेश कर सकता है। मेटास्टेबल अवस्था जहां आउटपुट अप्रत्याशित होता है, जिससे गलत तार्किक व्यवहार होता है। ये बाधाएं इसमें केंद्रीय भूमिका निभाती हैं। स्थैतिक समय विश्लेषण (एसटीए) डिजाइन और सत्यापन दोनों के दौरान, विशेष रूप से हाई-स्पीड डिजाइनों पर समय सीमा को अंतिम रूप देते समय।
5) वेरिलॉग में किस प्रकार की मॉडलिंग का उपयोग किया जाता है और उनके क्या उपयोग हैं?
वेरिलॉग विभिन्न अमूर्त स्तरों पर उपयोग की जाने वाली कई मॉडलिंग शैलियों का समर्थन करता है:
- व्यवहारिक मॉडलिंग: उच्च-स्तरीय परिचालन व्यवहार का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित अवधारणाओं का उपयोग किया गया है:
alwaysब्लॉक। संश्लेषण से पहले प्रारंभिक सिमुलेशन के लिए बढ़िया। - डेटा-फ्लो मॉडलिंग: निरंतर असाइनमेंट का उपयोग करता है (
assign) अभिव्यक्तियों के बीच डेटा प्रवाह को मॉडल करने के लिए; संयोजनात्मक तर्क के लिए उपयुक्त। - गेट-लेवल मॉडलिंग: यह लॉजिक गेट्स को परिभाषित करने के लिए प्रिमिटिव (AND, OR, NOT) का उपयोग करता है; यह वास्तविक हार्डवेयर कार्यान्वयन के अधिक करीब है।
- स्विच-स्तरीय मॉडलिंग: यह ट्रांजिस्टर स्विचों को स्पष्ट रूप से दर्शाता है, जिसका उपयोग विस्तृत एनालॉग व्यवहार के लिए किया जाता है।
उपयुक्त मॉडलिंग शैलियों का उपयोग करने से डिजाइन की जटिलता और सिमुलेशन प्रदर्शन को प्रबंधित करने में मदद मिलती है।
6) वीएलएसआई में मेटास्टेबिलिटी क्या है, और इंजीनियर डिजाइन में इसे कैसे कम करते हैं?
मेटास्टेबिलिटी तब होती है जब एक फ्लिप-फ्लॉप को क्लॉक एज के बहुत करीब डेटा प्राप्त होता है, जिससे वह एक अस्थिर अवस्था में बना रहता है। कुछ समय के लिए अपरिभाषित आउटपुट स्थितिजिससे संभवतः त्रुटियां फैल सकती हैं। एक सामान्य निवारण तकनीक है... सिंक्रोनाइज़र सर्किटआमतौर पर, दो फ्लिप-फ्लॉप श्रृंखला में जुड़े होते हैं, जिससे मेटास्टेबल स्थिति द्वारा आगे के लॉजिक को प्रभावित करने की संभावना काफी कम हो जाती है। एसिंक्रोनस डेटा के सिंक्रोनस क्लॉक डोमेन में प्रवेश करने के लिए मेटास्टेबिलिटी प्रबंधन आवश्यक है।
7) CMOS परिपथों में स्थैतिक और गतिशील शक्ति क्षय के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।
CMOS डिज़ाइन में:
- स्थैतिक शक्ति क्षय यह समस्या मुख्य रूप से तब उत्पन्न होती है जब ट्रांजिस्टर बंद होने पर भी लीकेज करंट उत्पन्न करते हैं, लेकिन सबथ्रेशोल्ड लीकेज, गेट ऑक्साइड लीकेज आदि के कारण ऊर्जा की खपत होती रहती है।
- गतिशील शक्ति अपव्यय यह तब होता है जब ट्रांजिस्टर अवस्था बदलते हैं और कैपेसिटिव लोड को चार्ज/डिस्चार्ज करते हैं, जिसे आम तौर पर Pdynamic=αCV2f द्वारा गणना की जाती है।
अत्यधिक जटिल तकनीकों में स्थैतिक शक्ति प्रमुख हो जाती है, जबकि उच्च परिचालन आवृत्तियों पर गतिशील शक्ति महत्वपूर्ण होती है। ऊर्जा-कुशल चिप्स डिज़ाइन करने के लिए दोनों को अनुकूलित करना आवश्यक है।
8) ASIC और FPGA डिजाइन दृष्टिकोणों के बीच मुख्य अंतर क्या है?
एएसआईसी (एप्लिकेशन-स्पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट) विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन, क्षेत्रफल और बिजली की खपत के हिसाब से अनुकूलित हार्डवेयर होते हैं। ये बड़े पैमाने पर उच्च प्रदर्शन और कम प्रति इकाई लागत प्रदान करते हैं, लेकिन इनमें उच्च गैर-आवर्ती इंजीनियरिंग लागत और लंबे विकास चक्र की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, एफपीजीए (फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ऐरे) पुन: विन्यास योग्य वास्तुकला एफपीजीए डिजाइनरों को उत्पादन के बाद लॉजिक प्रोग्राम करने की सुविधा देते हैं, जिससे वे प्रोटोटाइपिंग या कम मात्रा वाले डिजाइनों के लिए आदर्श बन जाते हैं। एफपीजीए लचीलेपन के लिए घनत्व, गति और बिजली दक्षता में कुछ समझौता करते हैं।
9) क्लॉक स्क्यू क्या है और यह सर्किट के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित कर सकता है?
क्लॉक स्क्यू है आगमन समय में अंतर चिप के विभिन्न भागों में क्लॉक सिग्नल का अत्यधिक तिरछापन (स्क्यू)। अत्यधिक तिरछापन सेटअप या होल्ड टाइम उल्लंघन का कारण बन सकता है, जिससे डेटा दूषित हो सकता है या STA में टाइमिंग क्लोजर विफल हो सकता है। डिज़ाइनर इसका उपयोग करते हैं। संतुलित घड़ी वितरण नेटवर्कबड़े डिजाइनों में विषमता को प्रबंधित करने और विश्वसनीय समय बनाए रखने के लिए बफरिंग और विलंब तत्वों का सम्मिलन।
10) आरटीएल से टेप-आउट तक एएसआईसी डिजाइन प्रवाह का वर्णन करें।
ASIC डिज़ाइन प्रवाह चरणों का एक संरचित अनुक्रम है जो उच्च-स्तरीय RTL को निर्माण योग्य मास्क सेट में परिवर्तित करता है:
- आरटीएल डिज़ाइन: लॉजिक को Verilog/VHDL में वर्णित किया गया है।
- कार्यात्मक अनुकरण: व्यवहार को सत्यापित करने के लिए डिज़ाइन का अनुकरण करें।
- संश्लेषण: RTL को समय संबंधी बाधाओं के साथ गेट्स की नेटलिस्ट में परिवर्तित करें।
- डिजाइन फॉर टेस्ट (डीएफटी) का समावेश: परीक्षणयोग्यता के लिए स्कैन चेन/BIST जोड़ें।
- स्थान और मार्ग (PnR): मानक कोशिकाओं का भौतिक स्थान निर्धारण और मार्ग निर्धारण।
- स्थैतिक समय विश्लेषण (एसटीए): सुनिश्चित करें कि समय संबंधी शर्तें पूरी हो गई हैं।
- भौतिक सत्यापन: फाउंड्री नियमों के अनुसार DRC/LVS की जांच करें।
- टेप-आउट: अंतिम डेटा निर्माण कार्य के लिए भेज दिया गया है।
यह प्रवाह किसी भी डिजिटल आईसी परियोजना के लिए केंद्रीय है और सभी आगे के सत्यापन और निर्माण कार्यों के लिए रोडमैप स्थापित करता है।
11) लॉजिक सिंथेसिस कैसे काम करता है, और सिंथेसिस फ्लो में प्रमुख चरण क्या हैं?
लॉजिक सिंथेसिस परिवर्तित करता है रजिस्टर ट्रांसफर लेवल (आरटीएल) Verilog/VHDL में लिखे गए कोड को अनुकूलित प्रारूप में परिवर्तित करना। गेट-स्तरीय नेटलिस्ट जो समय, क्षेत्र और बिजली की बाधाओं को पूरा करता है। इस प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं:
| चरण | विवरण |
|---|---|
| विस्तार | यह RTL को पार्स करता है और पदानुक्रमित प्रतिनिधित्व बनाता है। |
| प्रौद्योगिकी मानचित्रण | यह लॉजिक को मानक सेल लाइब्रेरी से मैप करता है। |
| इष्टतमीकरण | बूलियन और संरचनात्मक तकनीकों का उपयोग करके टाइमिंग, एरिया और पावर में सुधार करता है। |
| बाधा जाँच | यह सुनिश्चित करता है कि समय और डिजाइन से संबंधित सभी नियमों का पालन किया जाए। |
Synopsys Design Compiler और Cadence Genus जैसे उपकरण इस प्रक्रिया को अंजाम देते हैं। संश्लेषित नेटलिस्ट की गुणवत्ता काफी हद तक उचित प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है। बाधा परिभाषा (एसडीसी) और आरटीएल कोडिंग शैली.
12) सिंक्रोनस और असिंक्रोनस डिजाइन पद्धतियों के बीच मुख्य अंतर क्या हैं?
In समकालिक डिजाइनसभी अनुक्रमिक तत्व एक द्वारा ट्रिगर होते हैं वैश्विक घड़ीइससे टाइमिंग विश्लेषण सरल हो जाता है, लेकिन क्लॉक पावर और वितरण की जटिलता बढ़ जाती है। अतुल्यकालिक डिज़ाइनहालांकि, ये वैश्विक घड़ी के बिना काम करते हैं, हैंडशेकिंग प्रोटोकॉल और स्थानीय समय पर निर्भर करते हैं, जिससे वे अधिक ऊर्जा कुशल होते हैं लेकिन उनका सत्यापन करना कठिन होता है।
| फ़ैक्टर | Synchronous | अतुल्यकालिक |
|---|---|---|
| समय नियंत्रण | वैश्विक घड़ी | स्थानीय हाथ मिलाना |
| जटिलता | लोअर | उच्चतर |
| बिजली की खपत | उच्चतर (घड़ी शक्ति) | लोअर |
| सत्यापन | आसान | और अधिक जटिल |
| गति | नियतात्मक | डाटा पर निर्भर |
अधिकांश आधुनिक चिप्स मुख्य रूप से सिंक्रोनस होती हैं, लेकिन कुछ मामलों में वे असिंक्रोनस तकनीकों का उपयोग कर सकती हैं। कम-शक्ति या मिश्रित-घड़ी डोमेन.
13) परीक्षणयोग्यता के लिए डिजाइन (डीएफटी) की अवधारणा और इसके महत्व की व्याख्या कीजिए।
डिजाइन फॉर टेस्टेबिलिटी (डीएफटी) सर्किट में अतिरिक्त हार्डवेयर संरचनाएं जोड़कर निर्माण के बाद के परीक्षण को आसान और अधिक प्रभावी बनाती है। डीएफटी विनिर्माण दोषों का पता लगाने में मदद करती है। controllability (आंतरिक नोड्स सेट करने की क्षमता) और observability (आंतरिक संकेतों को समझने की क्षमता)।
मुख्य डीएफटी तकनीकों में शामिल हैं:
- स्कैन चेन: सीरियल डेटा एक्सेस के लिए फ्लिप-फ्लॉप को स्कैन सेल में परिवर्तित करें।
- अंतर्निर्मित स्व-परीक्षण (BIST): इसमें ऑन-चिप टेस्ट पैटर्न जनरेटर और रिस्पांस एनालाइजर शामिल हैं।
- जेटीएजी (बाउंड्री स्कैन): यह IEEE 1149.1 मानक का उपयोग करके आंतरिक पिनों तक बाहरी पहुंच को सक्षम बनाता है।
सही डीएफटी सम्मिलन उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करता है। दोष कवरेज (>99%) और इससे उत्पादन परीक्षण की लागत कम हो जाती है।
14) आईआर ड्रॉप क्या है और यह चिप के प्रदर्शन को क्यों प्रभावित करता है?
आईआर ड्रॉप से तात्पर्य है वोल्टेज ड्रॉप यह तब होता है जब धारा प्रतिरोधक पथों से होकर बहती है। बिजली वितरण नेटवर्क (पीडीएन) चिप का। अत्यधिक IR ड्रॉप के कारण कुछ क्षेत्रों में अपर्याप्त आपूर्ति वोल्टेज पहुँचता है, जिससे समस्या उत्पन्न होती है। समय संबंधी उल्लंघन, तर्क संबंधी त्रुटियाँ, या कार्यात्मक विफलता.
डिजाइनर निम्न तरीकों से आईआर ड्रॉप को कम करते हैं:
- चौड़ी पावर रेल और अतिरिक्त वाया।
- क्षणिक धाराओं को स्थिर करने के लिए डीकपलिंग कैपेसिटर का उपयोग।
- उचित फ्लोर प्लानिंग और ग्रिड डिजाइन।
लेआउट के बाद IR ड्रॉप का विश्लेषण निम्नलिखित टूल्स का उपयोग करके किया जाता है: रेडहॉक या वोल्टस.
15) वीएलएसआई में क्रॉसस्टॉक क्या है और इसे कैसे कम किया जाता है?
क्रॉसटॉक तब होता है जब संधारित्रिक रूप से या प्रेरक रूप से युग्मित संकेत निकटवर्ती इंटरकनेक्ट्स पर ये एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं। इससे विलंब में भिन्नता या यहां तक कि लॉजिक संबंधी गड़बड़ियां भी हो सकती हैं।
जोखिम कम करने की तकनीकों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- महत्वपूर्ण जालों के बीच की दूरी बढ़ाना।
- ग्राउंडेड लाइनों के साथ परिरक्षण।
- ट्रांज़िशन की गति को कम करना या लंबी कतारों को बफर करना।
- उन्नत नोड्स में लो-के डाइइलेक्ट्रिक्स का उपयोग करना।
क्रॉसटॉक एक प्रमुख चिंता का विषय है डीप सब-माइक्रोन तकनीकें (<28 एनएम) जहां इंटरकनेक्ट घनत्व अत्यंत उच्च है।
16) क्लॉक डोमेन क्रॉसिंग (सीडीसी) और सिग्नल अखंडता सुनिश्चित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों की व्याख्या करें।
क्लॉक डोमेन क्रॉसिंग तब होती है जब एक सिग्नल दो डोमेन के बीच स्थानांतरित होता है। अतुल्यकालिक या असंबंधित घड़ी डोमेनउचित तालमेल के बिना, इससे यह हो सकता है metastability और डेटा भ्रष्टाचार।
सीडीसी द्वारा आमतौर पर अपनाई जाने वाली हैंडलिंग विधियों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- Double फ्लिप फ्लॉप Syncह्रोनाइजर: एकल-बिट संकेतों के लिए।
- हैंडशेक प्रोटोकॉल: नियंत्रण और डेटा संकेतों के लिए।
- अतुल्यकालिक FIFOs: डेटा बसों के लिए।
सीडीसी सत्यापन स्पाईग्लास या क्वेस्टा सीडीसी जैसे उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है। इंजीनियरों को यह सुनिश्चित करना होगा कि सिंक्रोनाइज़र के बीच कोई संयोजनात्मक तर्क मौजूद न हो ताकि गड़बड़ी का प्रसार रोका जा सके।
17) मल्टी-साइकिल और फॉल्स पाथ क्या हैं, और टाइमिंग कंस्ट्रेंट्स में इनका उपयोग कैसे किया जाता है?
A बहु-चक्र पथ क्या डेटा पथ को जानबूझकर पूरा होने में एक से अधिक क्लॉक साइकिल लेने की अनुमति दी गई है, जिसे एसडीसी बाधाओं का उपयोग करके परिभाषित किया गया है (set_multicycle_path)। गलत पथ वह एक ऐसी चीज है जो भौतिक रूप से मौजूद है लेकिन कभी भी कार्यात्मक रूप से सक्रिय नहीं हुआऔर इसलिए एसटीए द्वारा इसे अनदेखा किया जा सकता है। set_false_path.
इन पथों की उचित पहचान से डिज़ाइन को अत्यधिक प्रतिबंधित करने से बचा जा सकता है, जिससे निम्नलिखित परिणाम प्राप्त होते हैं: तेज़ समय समापन और संश्लेषण के प्रयास को कम किया।
18) फिनफेट के प्रकार क्या हैं, और वे प्लानर ट्रांजिस्टर से किस प्रकार भिन्न हैं?
फिनफेट्स (फिन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) एक का उपयोग करते हैं 3डी फिन के आकार का चैनल धारा को अधिक प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने के लिए इसे गेट से लपेटा गया है।
| प्राचल | प्लेनर एमओएसएफईटी | FinFET |
|---|---|---|
| चैनल ज्यामिति | 2डी (समतल) | 3डी (पंख-आधारित) |
| गेट नियंत्रण | एकल द्वार | मल्टी-गेट (बेहतर नियंत्रण) |
| रिसाव के | उच्चतर | लोअर |
| गति | मध्यम | उच्चतर |
| पावर दक्षता | लोअर | बेहतर |
FinFETs 20 nm नोड्स से नीचे निरंतर ट्रांजिस्टर स्केलिंग को सक्षम बनाते हैं। उच्च ड्राइव करंट और कम लीकेजआधुनिक प्रोसेसर और SoC के लिए महत्वपूर्ण।
19) भौतिक डिजाइन प्रवाह में प्रमुख चरण क्या हैं, और प्रत्येक चरण में कौन सी चुनौतियाँ उत्पन्न होती हैं?
फिजिकल डिजाइन एक सिंथेसाइज्ड नेटलिस्ट को निर्माण योग्य जीडीएसआईआई लेआउट में परिवर्तित करता है।
| स्टेप | विवरण | मुख्य चुनौती |
|---|---|---|
| फ्लोरप्लानिंग | ब्लॉक प्लेसमेंट | भीड़भाड़, बिजली वितरण |
| प्लेसमेंट | मानक कोशिका स्थिति | समय अनुकूलन |
| क्लॉक ट्री सिंथेसिस (सीटीएस) | घड़ी वितरित करें | तिरछापन न्यूनीकरण |
| मार्ग | नेटवर्क कनेक्ट करें | क्रॉसटॉक, डीआरसी उल्लंघन |
| इष्टतमीकरण | समय और शक्ति को ठीक करें | ईसीओ पुनरावृति |
इस प्रक्रिया में PnR, समय विश्लेषण और पावर सत्यापन के बीच तब तक पुनरावृति की आवश्यकता होती है जब तक कि सभी अनुमोदन मानदंड पूरे नहीं हो जाते।
20) विद्युत प्रवासन (ईएम) क्या है, और इसे कैसे रोका जा सकता है?
विद्युत प्रवासन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा धातु परमाणुओं की क्रमिक गति उच्च धारा घनत्व के कारण इंटरकनेक्ट में होने वाली खराबी, जिसके परिणामस्वरूप खुले या शॉर्ट सर्किट अधिक समय तक।
निवारक उपायों में शामिल हैं:
- धातु की चौड़ाई बढ़ाना या कई वाया का उपयोग करना।
- डिजाइन अनुकूलन के माध्यम से वर्तमान घनत्व को कम करना।
- रोजगार विश्वसनीयता सत्यापन उपकरण विद्युत चुम्बकीय प्रभाव का अनुकरण करने के लिए।
इलेक्ट्रोमाइग्रेशन की विश्वसनीयता इसके लिए महत्वपूर्ण है ऑटोमोटिव और उच्च तापमान अनुप्रयोगोंजहां दीर्घकालिक स्थिरता आवश्यक है।
21) वीएलएसआई में उपयोग की जाने वाली मुख्य कम-शक्ति डिजाइन तकनीकें क्या हैं?
कम बिजली खपत वाला डिज़ाइन आधुनिक आईसी डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण पहलू है, खासकर मोबाइल और बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए। इसमें बिजली की खपत को कम करना शामिल है। गतिशील और स्थिर वास्तुशिल्पीय, परिपथ और भौतिक तकनीकों का उपयोग करके बिजली की खपत का विश्लेषण।
सामान्य कम बिजली खपत वाली तकनीकें:
- घड़ी गेटिंग: निष्क्रिय सर्किटों में क्लॉक को निष्क्रिय करके गतिशील ऊर्जा की बचत करता है।
- पावर गेटिंग: निष्क्रिय ब्लॉकों की बिजली आपूर्ति बंद कर देता है, जिससे रिसाव कम हो जाता है।
- मल्टी-वीटी कोशिकाएं: रिसाव को कम करने के लिए गैर-महत्वपूर्ण मार्गों में उच्च-सीमा वाले उपकरणों का उपयोग करता है।
- गतिशील वोल्टेज और आवृत्ति स्केलिंग (डीवीएफएस): कार्यभार के आधार पर वोल्टेज और आवृत्ति को समायोजित करता है।
- बहु-वोल्टेज डोमेन: Operaविभिन्न आपूर्ति वोल्टेज पर विभिन्न क्षेत्रों का परीक्षण करता है।
उदाहरण के लिए, स्मार्टफोन के SoC में, CPU कोर DVFS का उपयोग करते हैं जबकि परिधीय उपकरण आक्रामक क्लॉक गेटिंग का उपयोग करते हैं।
22) क्लॉक गेटिंग बिजली की खपत को कैसे कम करती है और इसके लिए किन डिजाइन संबंधी बातों का ध्यान रखना चाहिए?
क्लॉक गेटिंग निष्क्रिय लॉजिक में अनावश्यक क्लॉक टॉगलिंग को रोकता है, जिससे समय की बचत होती है। गतिशील शक्तिजो कि क्लॉक फ्रीक्वेंसी और कैपेसिटेंस स्विचिंग के समानुपाती है।
मुख्य डिजाइन विचार:
- गेटिंग से परिचय नहीं होना चाहिए glitchesएकीकृत क्लॉक गेटिंग (आईसीजी) सेल का उपयोग करें।
- उचित सिग्नल सिंक्रोनाइज़ेशन सक्षम करें अनिवार्य है।
- सुनिश्चित करना समय बंद और परीक्षण योग्यता (डीएफटी) संगतता — स्कैन पथों को गेटेड क्लॉक को बायपास करना चाहिए।
उदाहरण: एक माइक्रोकंट्रोलर में, जब कोई अंकगणितीय ऑपरेशन नहीं किया जा रहा हो तो ALU क्लॉक को गेट करने से 30% तक डायनेमिक पावर की बचत हो सकती है।
23) मल्टी-वोल्टेज डिज़ाइन क्या है, और इसे लागू करने में कौन-कौन सी चुनौतियाँ आती हैं?
In बहु-वोल्टेज डिज़ाइनविभिन्न कार्यात्मक ब्लॉक बिजली और प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए अलग-अलग वोल्टेज स्तरों पर काम करते हैं। उदाहरण के लिए, एक CPU कोर 1.0V पर काम कर सकता है जबकि एक ऑलवेज-ऑन डोमेन 0.8V पर चलता है।
चुनौतियों में शामिल हैं:
- लेवल शिफ्टर्स: सिग्नल की गुणवत्ता में गिरावट को रोकने के लिए डोमेन के बीच इसकी आवश्यकता होती है।
- समय प्रबंधन: विभिन्न डोमेन में होने वाली देरी का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाना चाहिए।
- पृथक्करण कोशिकाएँ: जब एक डोमेन बंद हो तो फ्लोटिंग मानों को रोकें।
यह दृष्टिकोण बिजली की काफी बचत करता है लेकिन भौतिक डिजाइन की जटिलता और सत्यापन संबंधी लागत को बढ़ाता है।
24) वीएलएसआई डिजाइन में ईसीओ क्या हैं और इनका उपयोग क्यों किया जाता है?
ईसीओ (इंजीनियरिंग चेंज ऑर्डर) का तात्पर्य किए गए संशोधनों से है। संश्लेषण या लेआउट के बाद संपूर्ण डिजाइन प्रक्रिया को पुनः आरंभ किए बिना कार्यात्मक, समयबद्ध या डीआरसी संबंधी समस्याओं को ठीक करना।
ईसीओ के प्रकार:
- कार्यात्मक ईको: संश्लेषण के बाद की तार्किक त्रुटियों को ठीक करता है।
- टाइमिंग ईसीओ: समय समापन के लिए विलंब या बफर को समायोजित करता है।
- भौतिक पारिस्थितिकी: यह रूटिंग, आईआर ड्रॉप या डीआरसी उल्लंघनों को संबोधित करता है।
ईसीओ महत्वपूर्ण समय और लागत की बचत करते हैं, विशेष रूप से टेप-आउट के निकट, सक्षम करके क्रमिक सुधार पूर्ण रूप से पुनः कार्यान्वयन के बजाय।
25) समतल और पदानुक्रमित डिजाइन पद्धतियों के बीच मुख्य अंतर क्या हैं?
| Feature | फ्लैट डिजाइन | पदानुक्रमित डिजाइन |
|---|---|---|
| डिजाइन आकार | छोटे ब्लॉकों के लिए उपयुक्त | बड़े SoC के लिए आदर्श |
| संकलन समय | लंबा | विभाजन के कारण तेज़ |
| रेस की क्षमता | निम्न | उच्च (आईपी-आधारित) |
| फ्लोरप्लानिंग | जटिल | मॉड्यूलर |
| समय बंद करना | वैश्विक | ब्लॉक-स्तरीय + शीर्ष-स्तरीय एकीकरण |
आधुनिक SoC प्रोजेक्ट उपयोग करते हैं पदानुक्रमित डिजाइन जटिलता से निपटने के लिए, आईपी-आधारित पद्धतियों का उपयोग करके कई टीमों में समानांतर विकास को सक्षम बनाना।
26) उन्नत प्रौद्योगिकी नोड्स पर समयबद्ध समापन में मुख्य चुनौतियाँ क्या हैं?
टाइमिंग क्लोजर यह सुनिश्चित करता है कि सभी पथ प्रक्रिया, वोल्टेज और तापमान (पीवीटी) कॉर्नर में सेटअप और होल्ड आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
चुनौतियां:
- बढ़ी हुई विविधता: 10 एनएम से कम आकार के नोड्स पर, भिन्नता विलंब और शक्ति को प्रभावित करती है।
- क्लॉक स्किउ और जिटर: बड़े डिजाइनों में इसे नियंत्रित करना अधिक कठिन होता है।
- क्रॉस-युग्मन प्रभाव: अप्रत्याशित देरी का कारण बन सकता है।
- कम मार्जिन: आपूर्ति वोल्टेज कम होने से शोर सहनशीलता कम हो जाती है।
डिजाइनर उपयोग करते हैं मल्टी-कॉर्नर मल्टी-मोड (एमसीएमएम) विश्लेषण और टाइमिंग ईसीओ लूप्स निष्कर्ष पर पहुंचने के लिए।
27) आप स्टैटिक टाइमिंग एनालिसिस (एसटीए) कैसे करते हैं?
स्थैतिक समय विश्लेषण सभी पथों पर आगमन और आवश्यक समय की गणना करके, बिना सिमुलेशन के सर्किट समय का मूल्यांकन करता है।
मुख्य कदम:
- डिजाइन नेटलिस्ट और टाइमिंग लाइब्रेरी को पार्स करें।
- समय संबंधी बाधाएं लागू करें (एसडीसी)।
- पथ विलंब (सेटअप/होल्ड) की गणना करें।
- समय के नियमों का उल्लंघन करने वाले महत्वपूर्ण मार्गों की पहचान करें।
- सेल का आकार बदलकर या बफर डालकर समस्याओं का समाधान करें।
एसटीए उपकरण जैसे प्राइमटाइम या टेम्पस इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि ये सभी कोनों और परिचालन स्थितियों में समय की शुद्धता सुनिश्चित करते हैं।
28) ऑन-चिप वेरिएशन (OCV) क्या है और यह टाइमिंग को कैसे प्रभावित करता है?
ओसीवी के लिए जिम्मेदार इंट्रा-डाई भिन्नताएं ट्रांजिस्टर की विशेषताओं जैसे कि थ्रेशोल्ड वोल्टेज और चैनल की लंबाई में अंतर के कारण पथों के बीच विलंब में अंतर होता है।
शमन तकनीकें:
- एओसीवी (एडवांस्ड ओसीवी): पथ की गहराई के आधार पर मॉडल में भिन्नता पाई जाती है।
- POCV (पैरामीट्रिक OCV): विभिन्नता का सांख्यिकीय प्रतिरूपण।
- रेटिंग घटाने वाले कारक: STA में सेल विलंब को समायोजित करें।
उचित OCV प्रबंधन के बिना, एक डिज़ाइन सिमुलेशन में सफल हो सकता है लेकिन अप्रत्याशित पथ विलंब के कारण सिलिकॉन में विफल हो सकता है।
29) आप क्लॉक ट्री सिंथेसिस (सीटीएस) को कैसे संभालते हैं और इसके मुख्य लक्ष्य क्या हैं?
क्लॉक ट्री सिंथेसिस न्यूनतम विषमता और संतुलित सम्मिलन विलंब सुनिश्चित करने के लिए क्लॉक वितरण नेटवर्क का निर्माण करता है।
लक्ष्य:
- विषमता को कम करें: सुनिश्चित करें कि घड़ी एक समान समय पर पहुंचे।
- सम्मिलन में देरी को कम करें: कुल लेटेंसी को कम रखें।
- भार संतुलन: बफ़र्स को सर्वोत्तम तरीके से वितरित करें।
- ऊर्जा का अनुकूलन करें: जहां संभव हो, कम बिजली खपत करने वाले क्लॉक बफर का उपयोग करें।
सीटीएस उपकरण समरूपता बनाए रखते हुए बफर सम्मिलन और वायर साइजिंग का कार्य करते हैं, जिससे डोमेन में विश्वसनीय टाइमिंग सुनिश्चित होती है।
30) फ्लोर प्लानिंग का क्या महत्व है, और इसे कौन से कारक प्रभावित करते हैं?
फ्लोर प्लानिंग चिप में प्रमुख ब्लॉकों के भौतिक लेआउट को परिभाषित करती है और यह इसके लिए महत्वपूर्ण है। क्षेत्र दक्षता, रूटिंग और समय.
फ्लोर प्लानिंग को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक:
- ब्लॉक प्लेसमेंट: परस्पर संपर्क पर आधारित।
- बिजली नियोजन: विद्युत प्रवाह का समान वितरण सुनिश्चित करें।
- आस्पेक्ट रेशियो और डाई साइज।
- I/O पैड प्लेसमेंट संकेत अखंडता के लिए.
- थर्मल प्रबंधन.
एक सुव्यवस्थित फ्लोरप्लान तारों की लंबाई को कम करता है, रूटिंग को बेहतर बनाता है और टाइमिंग परफॉर्मेंस को बढ़ाता है।
🔍 वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों और रणनीतिक उत्तरों के साथ शीर्ष VLSI साक्षात्कार प्रश्न
1) क्या आप विनिर्देशन से लेकर निर्माण तक संपूर्ण वीएलएसआई डिजाइन प्रवाह की व्याख्या कर सकते हैं?
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता वीएलएसआई के संपूर्ण जीवनचक्र के बारे में आपकी समझ और वास्तविक दुनिया में चिप विकास में विभिन्न चरण कैसे आपस में जुड़े होते हैं, इसका आकलन कर रहा है।
उदाहरण उत्तर: “VLSI डिज़ाइन प्रक्रिया की शुरुआत सिस्टम विनिर्देशन और आर्किटेक्चर परिभाषा से होती है, जिसके बाद हार्डवेयर विवरण भाषाओं का उपयोग करके RTL डिज़ाइन किया जाता है। इसके बाद कार्यात्मक सत्यापन, संश्लेषण और परीक्षण के लिए डिज़ाइन का समावेशन होता है। अगले चरणों में फ्लोरप्लानिंग, प्लेसमेंट, क्लॉक ट्री संश्लेषण, रूटिंग और भौतिक सत्यापन जैसे DRC और LVS शामिल हैं। यह प्रक्रिया टेप-आउट और निर्माण के साथ समाप्त होती है।”
2) ASIC और FPGA में क्या अंतर है, और आप कब एक को दूसरे के मुकाबले चुनेंगे?
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता आपकी वैचारिक स्पष्टता और लागत, लचीलापन और प्रदर्शन के आधार पर डिजाइन संबंधी निर्णय लेने की आपकी क्षमता का परीक्षण करना चाहता है।
उदाहरण उत्तर: “ASIC विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए चिप्स होते हैं जिन्हें प्रदर्शन, बिजली खपत और क्षेत्रफल के हिसाब से अनुकूलित किया जाता है, जबकि FPGA पुन: प्रोग्राम करने योग्य उपकरण होते हैं जो लचीलापन और बाज़ार में तेज़ी से उत्पाद लाने की सुविधा प्रदान करते हैं। ASIC को उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए प्राथमिकता दी जाती है, जबकि FPGA प्रोटोटाइपिंग, कम मात्रा में उत्पादित उत्पादों या तैनाती के बाद अपडेट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं।”
3) भौतिक डिजाइन चरण के दौरान समय संबंधी उल्लंघनों को आप कैसे संभालते हैं?
उम्मीदवार से अपेक्षित: वे आपकी समस्या-समाधान क्षमता और समयबद्ध समापन चुनौतियों से निपटने के व्यावहारिक अनुभव का मूल्यांकन कर रहे हैं।
उदाहरण उत्तर: “अपनी पिछली भूमिका में, मैंने स्टैटिक टाइमिंग एनालिसिस का उपयोग करके क्रिटिकल पाथ का विश्लेषण करके और बफर इंसर्शन, गेट साइजिंग और लॉजिक रीस्ट्रक्चरिंग जैसी तकनीकों को लागू करके टाइमिंग उल्लंघनों को संबोधित किया। मैंने प्लेसमेंट को अनुकूलित करने और इंटरकनेक्ट विलंब को कम करने के लिए सिंथेसिस और फ्लोरप्लानिंग टीमों के साथ मिलकर काम किया।”
4) क्या आप ऐसी किसी स्थिति का वर्णन कर सकते हैं जहाँ आपके डिज़ाइन में पावर ऑप्टिमाइज़ेशन महत्वपूर्ण था?
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता कम विद्युत क्षमता वाली डिजाइन तकनीकों और वास्तविक दुनिया की बाधाओं के साथ आपके अनुभव को समझना चाहता है।
उदाहरण उत्तर: “अपनी पिछली नौकरी में, मैंने बैटरी से चलने वाले SoC पर काम किया, जहाँ बिजली की खपत एक प्रमुख बाधा थी। मैंने क्लॉक गेटिंग को लागू किया, स्विचिंग गतिविधि को अनुकूलित किया और प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करते हुए डायनेमिक और लीकेज पावर को काफी कम करने के लिए कई वोल्टेज डोमेन का उपयोग किया।”
5) उन्नत प्रौद्योगिकी नोड्स में आप डिजाइन की विश्वसनीयता और निर्माण क्षमता कैसे सुनिश्चित करते हैं?
उम्मीदवार से अपेक्षित: वे सूक्ष्म सूक्ष्म स्तर की चुनौतियों और विनिर्माण के लिए डिजाइन संबंधी प्रक्रियाओं के बारे में आपकी जागरूकता का परीक्षण कर रहे हैं।
उदाहरण उत्तर: मैं फाउंड्री द्वारा अनुशंसित डिज़ाइन नियमों का पालन करके, व्यापक डीआरसी और एलवीएस जांच करके, और जहां आवश्यक हो वहां रिडंडेंसी को शामिल करके विश्वसनीयता सुनिश्चित करता हूं। साइन-ऑफ विश्लेषण के दौरान मैं इलेक्ट्रोमाइग्रेशन, आईआर ड्रॉप और प्रक्रिया भिन्नताओं जैसे प्रभावों पर भी विचार करता हूं।
6) आपके सामने आई किसी चुनौतीपूर्ण सत्यापन समस्या का वर्णन करें और बताएं कि आपने उसे कैसे हल किया।
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता जटिल डिजाइन बग से निपटने के दौरान आपके डिबगिंग दृष्टिकोण और दृढ़ता में रुचि रखता है।
उदाहरण उत्तर: "अपनी पिछली भूमिका में, मुझे आरटीएल और गेट-लेवल सिमुलेशन के बीच एक रुक-रुक कर होने वाली कार्यात्मक विसंगति का सामना करना पड़ा। मैंने अभिकथन और तरंगरूप विश्लेषण का उपयोग करके समस्या को सीमित करके इसे हल किया, अंततः एक अनआरंभित सिग्नल की पहचान की जो संश्लेषण अनुकूलन के बाद ही प्रकट हुआ।"
7) जब आप कम समय सीमा के भीतर कई VLSI ब्लॉकों पर काम कर रहे हों तो आप कार्यों को प्राथमिकता कैसे देते हैं?
उम्मीदवार से अपेक्षित: वे आपके समय प्रबंधन, संचार और टीम वर्क कौशल का मूल्यांकन करना चाहते हैं।
उदाहरण उत्तर: मैं परियोजना की गंभीरता और निर्भरताओं के आधार पर कार्यों को प्राथमिकता देता हूँ। मैं काम को प्रबंधनीय पड़ावों में बाँटता हूँ, हितधारकों के साथ सक्रिय रूप से संवाद करता हूँ, और यह सुनिश्चित करता हूँ कि समय-सीमा में देरी से बचने के लिए उच्च जोखिम वाले अवरोधों का जल्द से जल्द समाधान किया जाए।
8) भौतिक डिजाइन में फ्लोर प्लानिंग संबंधी निर्णयों को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता भौतिक बाधाओं और प्रदर्शन अनुकूलन के बारे में आपकी समझ का परीक्षण कर रहा है।
उदाहरण उत्तर: "फ्लोर प्लानिंग संबंधी निर्णय ब्लॉक कनेक्टिविटी, समय संबंधी आवश्यकताओं, बिजली वितरण और रूटिंग जैसी चीजों से प्रभावित होते हैं। भीड़भाड़ को कम करने और समय पर क्लोजर सुनिश्चित करने के लिए मैक्रो का उचित स्थान निर्धारण और एस्पेक्ट रेशियो का सही चयन आवश्यक है।"
9) यदि पोस्ट-सिलिकॉन परीक्षण में कोई गंभीर कार्यात्मक त्रुटि सामने आती है तो आप कैसे प्रतिक्रिया देंगे?
उम्मीदवार से अपेक्षित: वे उच्च दबाव वाली स्थितियों को संभालने और व्यावहारिक निर्णय लेने की आपकी क्षमता का आकलन कर रहे हैं।
उदाहरण उत्तर: “मैं सबसे पहले विफलता लॉग का विश्लेषण करूंगा और मूल कारण की पहचान करने के लिए उन्हें डिज़ाइन के उद्देश्य से जोड़ूंगा। गंभीरता के आधार पर, मैं फर्मवेयर फिक्स या मेटल-लेयर ईसीओ जैसे वैकल्पिक समाधानों का मूल्यांकन करूंगा, साथ ही भविष्य के संशोधनों में पुनरावृत्ति को रोकने के लिए सीखे गए सबक को दस्तावेज़ित करूंगा।”
10) वीएलएसआई डिजाइन में करियर बनाने के लिए आपको क्या प्रेरित करता है?
उम्मीदवार से अपेक्षित: साक्षात्कारकर्ता इस क्षेत्र के प्रति आपके जुनून और दीर्घकालिक करियर संबंधी दृष्टिकोण को समझना चाहता है।
उदाहरण उत्तर: “वीएलएसआई डिजाइन मुझे प्रेरित करता है क्योंकि यह गहन तकनीकी समस्या-समाधान को वास्तविक दुनिया के प्रभाव के साथ जोड़ता है। रोजमर्रा की तकनीक को शक्ति प्रदान करने वाले हार्डवेयर को डिजाइन करना मुझे योगदान की एक मजबूत भावना देता है और मुझे लगातार सीखने और नवाचार करने के लिए प्रेरित करता है।”
