Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Պարամետրերի անորոշության պայմաններում և ինտեգրալ սխեմաների նախագծման միջոցների մշակում հետազոտում

Մելիքյան, Նազելի Վազգենի (2016) Պարամետրերի անորոշության պայմաններում և ինտեգրալ սխեմաների նախագծման միջոցների մշակում հետազոտում. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (1153Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Thesis)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (4Mb) | Preview

      Abstract

      В последние годы среди вызовов (уменьшение энергопотребления, увеличение быстродействия, обеспечение целостности сигналов и т.д.) проектирования интегральных схем (ИС) важное место занимает учет неопределенности их параметров. Такая необходимость важна в случае проектирования ИС, изготавливаемых по 22 нм и более новым технологиям, так как геометрические размеры полупроводниковых приборов (ПП) становятся соразмерными с разбросами технологического процесса. Кроме того, изменения рабочих условий (напряжение питания, температура окружающей среды и т.д.) и параметров отдельных ПП из-за старения тоже стали соразмерными и иногда даже превышают их номинальные значения. Исходя из этого, учет влияния всех источников (литография, разбросы легирования или процесса химического полирования, изменения напряжения питания или температуры окружающей среды, инжекция тепловых носителей заряда и т.д.) неопределенности параметров ИС в процессе их проектирования в настоящее время стал крайней необходимостью. Проектирование ИС без учета этого влияния может привести к возникновению не только количественных, но и качественных ошибок. С учетом вышесказанного в течение последних лет проводятся различные широкомасштабные исследования, направленные на обеспечение возможности учета неопределенности параметров в средствах проектирования ИС. Особенно это относится к наиболее широко применяемым в практике проектирования ИС средствам, в частности, программам статического временного анализа и анализа изменений из-за старения. Однако существующие методы проектирования ИС в условиях неопределенности параметров не могут удовлетворять современным практическим требованиям ИС, так как они не обеспечивают необходимую точность получаемых результатов или требуют недопустимо больших затрат машинного времени для расчетов. Поэтому возникла необходимость разработки новых и эффективных средств учета неопределенности параметров при проектировании ИС, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к ИС, изготавливаемым по современным субмикронным технологиям. Диссертация посвящена решению проблем проектирования ИС в условиях неопределенности параметров. Ինտեգրալ սխեմաների (ԻՍ) նախագծման մարտահրավերների շարքում (էներգասպառման նվազարկում, արագագործության մեծացում, ազդանշանի ամբողջականության ապահովում, նախագծերի ստուգման միջոցների արդյունավետության բարձրացում և այլն) վերջին տարիներին կարևորվում է դրանց պարամետրերի անորոշությունը հաշվի առնելու անհրաժեշտությունը: Դա հատկապես կարևորվում է 22 նանոմետրանոց և ավելի նոր տեխնոլոգիական գործընթացներով պատրաստվող ԻՍ-երի նախագծման դեպքում, քանի որ կիսահաղորդչային սարքերի (ԿՍ) առանձին հատվածների երկրաչափական չափերն այդ դեպքում դառնում են համաչափելի տեխնոլոգիական գործընթացի շեղումներով պայմանավորված հնարավոր փոփոխություններին: Բացի այդ, աշխատանքային պայմանների (սնման լարում, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան և այլն) և ԻՍ-ի` շահագործման ընթացքում ծերացման հետևանքով առանձին ԿՍ-երի պարամետրերի փոփոխությունները նույնպես դարձել են համաչափելի և երբեմն նույնիսկ գերազանցում են դրանց նոմինալ արժեքները: Այդ պատճառով ԻՍ-երի նախագծման գործընթացում դրանց պարամետրերի անորոշությունների բոլոր աղբյուրների (լիտոգրաֆիայի, լեգիրացման կամ մետաղների քիմիական հարթեցման գործընթացի շեղումներ, սնման լարման կամ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխություններ, տաք լիցքակիրների ինժեկցիա, շեղման ջերմաստիճանի անկայունություններ և այլն) ազդեցությունը հաշվի առնելը ներկայումս դարձել է ծայրահեղ անհրաժեշտություն: ԻՍ-երի նախագծման գործընթացում այդ ազդեցությունները հաշվի չառնելը կարող է հանգեցնել արդյունքներում ոչ միայն քանակական, այլև որակական սխալների առկայության: Դրանով է պայմանավորված վերջին մի քանի տարիների ընթացքում տարաբնույթ աշխատանքների լայնածավալ իրականացումը` նպատակաուղղված ԻՍ-երի նախագծման միջոցներում պարամետրերի անորոշությունը հաշվի առնելու հնարավորության ապահովմանը: Դա հատկապես վերաբերում է ԻՍ-երի նախագծման պրակտիկայում առավել լայնորեն կիրառվող միջոցներին, որոնցից են ստատիկ ժամանակային վերլուծությունը և ծերացման հետևանքով առաջացող փոփոխությունների վերլուծությունը: Among the challenges of integrated circuits (IC) design (reduction of power consumption, increase in performance, ensuring signal integrity, increase in efficiency of design verification tools, etc.), consideration of uncertainty of their parameters has become very important in recent years. The need for the latter is particularly important in case of 22-nanometer and newer technology process IC design, because in that case the geometric dimensions of different segments of semiconductor devices (SD) become equal to possible changes due to technological process variations. Besides, operating conditions (supply voltage, ambient temperature, etc.) and changes in parameters of certain SDs due to aging have also become compliable and sometimes even exceed their nominal values. Therefore, consideration of the impact of all sources (lithography, variations of doping or chemical polishing process of metals, supply voltage or environmental temperature changes, injection of hot charge carriers, bias temperature instability, etc.), in IC design process has currently become an extreme necessity. IC design, without consideration of these effects, may lead to not only quantitative but also qualitative errors in results. Large-scale implementation of various researches, aimed at ensuring capabilities to consider uncertainty of parameters in IC design tools in the last few years, is conditioned due to the significance of this circumstance. This particularly refers to methods, most commonly used in IC design practice, namely, static timing analysis as well as analysis methods of changes, caused by aging. But under the conditions of uncertainty of parameters, the existing IC design methods cannot meet the practical requirements of contemporary IC design, as they do not ensure the needed accuracy of obtained results or for calculations they require impermissible large expenditures of machine time. Therefore, in order to meet the state-of-the-art requirements of IC design, a need to develop new and effective means of consideration of effects of uncertainty parameters, has risen which will meet the requirements, set towards ICs that are designed by contemporary submicron technologies.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Պարամետրերի անորոշության պայմաններում և ինտեգրալ սխեմաների նախագծման միջոցների մշակում հետազոտում: Development and research of integrated circuits design methods under conditions of uncertainity of parameters.
      Uncontrolled Keywords: Մելիքյան Նազելի Վազգենի, Melikyan Nazeli Vazgen
      Subjects: Electrical and Power Engineering
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 31 Mar 2017 17:09
      Last Modified: 03 Apr 2017 12:30
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4455

      Actions (login required)

      View Item