ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ (МЭС)
Архив статей журнала
Метод моделирования цифровых микроэлектронных систем широко используется при проектировании последних. При этом важным этапом является проверка проекта на правильность функционирования цифровой системы. На компьютерную модель проекта подаются проверочные тесты, и разработчик анализирует правильность или ошибочность изменения выходных и внутренних сигналов проектируемой системы. При этом должна осуществляться проверка правильности как выполнения всех функций системы, так и всех возможных последовательностей функций. В данной работе предлагается модель и методика проверки последовательностей функций цифровой системы.
В данной работе рассматривается труднорешаемая комбинаторная задача построения топологического рисунка графа. В соответствии с предложенным в данной статье подходом решение этой задачи разбивается на несколько этапов, вводятся основные определения и ограничения предлагаемых математических моделей. Основой построения моделей служат методы дискретной оптимизации и теория вращения вершин графа. Для построения математической модели решается задача выделения плоской части графа, которая рассматривается как комбинаторная задача нахождения подмножества изометрических циклов графа. Представленный метод выделения плоской части графа основан на выделении базиса изометрических циклов графа модифицированным алгоритмом Гаусса с последующим выделением плоской части методом градиентного спуска. Рассматриваются методы построения топологического рисунка графа с минимальным числом пересечений.
В работе рассматривается алгоритм распределения соединений по слоям в задаче многослойной глобальной трассировки, базирующейся на биоинспирированных методах поиска. Решение задачи глобальной трассировки базируется на подходе, включающем две стадии. На первой стадии решается задача однослойной трассировки. На второй -выполняется «распределение соединений по слоям». Разработанные алгоритмы реализованы в виде двух программ: эвристического распределения соединений по слоям и разнесения соединений по слоям методом муравьиной колонии. Решения, полученные в процессе выполнения глобальной трассировки предложенным алгоритмом, на 2-5% лучше, в сравнении с достигнутыми результатами известных трассировщиков. Общая оценка временной сложности лежит в пределах О(n2)-О(n3).
Работа посвящена анализу перспектив использования языка визуальных языков моделирования для синтеза системного проекта ПЛИС. Проанализированы общие подходы использования визуальных языков и выявлены основные направления их применения при проектировании (синтезе) проекта ПЛИС. Показано, что применение визуальных языков позволяет ускорить и упростить процесс проектирования посредством повторного использования уже имеющихся шаблонов архитектуры.
Обратное проектирование СБИС - мощный инструмент, используемый при верификации проекта для повышения быстродействия средств моделирования аппаратуры, а также для обнаружения незаконных вложений в процессе ее производства. Задача обратного проектирования СБИС заключается в построении спецификации устройства путем анализа его аппаратной реализации в виде СБИС. Основным этапом обратного проектирования является декомпиляция плоского нетлиста транзисторной схемы, которая состоит в извлечении из него описания на уровне логических элементов. В работе предлагаются программные средства выделения логической схемы из плоского SPICE-описания транзисторной схемы. Приводятся примеры обратного инжиниринга практических примеров транзисторных схем.
Выполнен цикл моделирования электрических характеристик связанных автогенераторных схем. Обсуждаются результаты моделирования четырёх связанных мемристорных осцилляторов, для которых обеспечиваются режимы синхронизации с коллективным захватом частоты при возможном различии фаз.
В настоящее время большое внимание исследователей привлекает разработка неохлаждаемых ИК матричных микроболометров на базе КНИ структур, что обусловлено их высоким быстродействием и температурной чувствительностью по сравнению с другими болометрическими и термопарными сенсорными элементами, работающими в ИК спектре длин волн. Важным параметром таких КНИ микроболометров является полезная площадь диэлектрической (SiO2) мембраны, поглощающей ИК излучение, и ее хорошая тепловая изоляция, что требует технологического подбора режимов травления жертвенного слоя (Si) через матрицу сквозных отверстий (окон) в SiO2 мембране. В работе проведено TCAD моделирование газофазного травления жертвенного Si слоя с учётом его толщины и размера окон. Показано, что уменьшение размера окон от 120 до 80 мкм2 приводит к снижению в 2 раза времени травления (от 480 до 240 секунд) и обеспечивает эффективное увеличение полезной поверхности чувствительного элемента микроболометра, которая разогревается от ИК излучения. Полученные результаты могут быть полезны в процессе отработки технологических операций изготовления ИК микроболометрических матриц на КНИ подложках.
В статье рассматривается оценка критичности дисперсии ошибок фильтрации фильтра Калмана к изменению коэффициентов фильтрации, которые зависят от шумов маневра и модели маневра. Представлены графики зависимости суммарной ошибки фильтрации от коэффициента фильтрации. Раздельно рассмотрены динамические и флуктуационные ошибки фильтрации.
Выбор метода реализации антенной решетки для допплеровского измерителя скорости и угла сноса обуславливается особенностями режима полета ЛА, его ТТХ и параметрами подстилающей поверхности. Для создания требуемых параметров применяются печатные антенные решетки.
При проектировании энергоэффективных интегральных микросхем на основе современных технологий необходимо использование регуляторов напряжений. Рабочие напряжения, получаемые от доступных альтернативных источников, передаются подсистеме преобразования питания, которая стабилизирует напряжение для нужд потребителей: цифровой логики или СФ-блоков. Данная статья посвящена особенностям использования линейных регуляторов напряжения (LDO). Приведены анализ и результаты разработанного интегрального LDO для самопитаемых систем.
Предложена методика повышения направленности микрополоскового ответвителя путем включения в конструкцию вспомогательной печатной платы, содержащей линии с емкостной связью. Изготовлен макет октавного ответвителя с неравномерностью ±0.5 дБ и направленностью не хуже 23 дБ.
Проводится обсуждение проблем экстракции параметров полосковых структур, связанных с решением комплекса задач использования экспериментальных данных, математических моделей и средств измерения. Рассматриваются алгоритмы восстановления параметров одиночных и связанных полосковых линий на основе экспериментальных данных. Приведены примеры экстракции первичных параметров, фазовых скоростей распространяющихся волн и эффективных диэлектрических проницаемостей. Наряду с использованием данных в частотной области, берутся экспериментальные характеристики отклика на импульсное воздействие. Ставится вопрос о создании приборов для эффективного решения задач экстракции параметров.