Méthodes de conception optimisées

Le dernier rapport de l’ITRS (International Technology Roadmap of Semiconductor) prévoit une croissance de l’industrie de l’électronique en technologies dites avancées. Concevoir des circuits mixtes dans ces technologies devient un défi important car le flot de conception classique n’est plus adapté aux modèles physiques des transistors. Pour une convergence de l’augmentation de la densité d’intégration et la diversification des applications, les méthodes de conception doivent évoluer pour prendre en compte ces enjeux.

L’équipe MiSCaS participe, dans sa recherche, à la caractérisation et à la modélisation des composants électroniques du niveau système au niveau transistor. Pour innover dans l’analyse et dans la synthèse des circuits dans les technologies avancées, ces modèles seront basés sur les caractéristiques des transistors (ex. gm et Id) et sur la variation de ces caractéristiques (ex. Δgm et ΔId). L’analyse et la synthèse système haute performance doivent optimiser la performance (ex. SNR, SFDR) et la fiabilité (ex. rendement, temps de vie).

P.M. Ferreira a mis en oeuvre des méthodes de conception pour la minimisation des caractéristiques de bruit. Ses résultats s’appuient sur la méthodologie de conception gm/Id et ont été validés avec des amplificateurs de transconductance. P.M. Ferreira a aussi exploré la méthodologie de conception gm/Id pour les applications très faible consommation de puissance (~420 nW) en RFID passif.

A. Mas, dirigé par P. Bénabès, étudie une architecture de convertisseur analogique-numérique large bande (>1GHz) et haute résolution (de 10 à 12 bits). Cette architecture est basée sur le principe de l’entrelacement temporel utilisant un système de correction mixte. Pour explorer les hautes performances, les circuits développés seront intégrés en FDSOI 28 nm, car il s’agit d’une des plus prometteuses technologies dans le domaine de l’électronique mixte.

C.-A. Tugui, dirigé par P. Bénabès, a présenté dans la cadre de sa thèse une méthodologie de conception optimisée pour la haute performance des circuits et systèmes mixtes. Par une approche système, le problème considéré porte sur un modulateur Sigma-Delta d’ordre 6, à temps continu. En s’appuyant sur des méthodes d’optimisation Baysiennes, cette recherche a proposé un méta-modèle probabiliste capable d’adresser les besoins de dimensionnement au niveau transistor pour répondes à la performance requise au niveau système. La performance système a été optimisée de manière automatique avec une interface SIMULINK/Matlab. Avec des amplificateurs à transconductance, les résultats au niveau transistor ont été validés.