'

Государственный научный центр России - Государственное учреждение «Научно-производственный комплекс «Технологический центр» Московского Государственного института электронной техники» Технология и средства автоматизированного проектирования полузаказных специализированных микросхем для нано- и микросистемной техники на основе самосинхронных библиотек»

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

1 Государственный научный центр России - Государственное учреждение «Научно-производственный комплекс «Технологический центр» Московского Государственного института электронной техники» Технология и средства автоматизированного проектирования полузаказных специализированных микросхем для нано- и микросистемной техники на основе самосинхронных библиотек»


Слайд 1

2 Основные направления деятельности В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СФЕРЕ Основные направления подготовки и переподготовки специалистов - производственная практика; - дипломное и курсовое проектирование; - специализированные учебные курсы: проектирование специализированных БИС на основе БМК, технология микросистем - межвузовская программа подготовки разработчиков специализированных БИС; Для осуществления высококвалифицированной подготовки студентов, аспирантов на базе ТЦ создана кафедра "Микроэлектроника и микросистемы". В соответствии с тематикой последних разработок ТЦ, одной из профилирующих специальностей на кафедре является "Микро- и наноэлектроника".


Слайд 2

3 Основные направления деятельности В НАУЧНОЙ СФЕРЕ Направления научно-исследовательской деятельности Разработки в области микроэлектроники: ­ Новые конструктивно-технологические базисы для КМОП и БиКМОП БИС; ­ Библиотеки элементов на основе разработанной технологии; ­ САПР и средства макетирования для оперативной разработки специализированных БИС; - Новые типы быстродействующих БМК высокой степени интеграции Микросистемной техники - Тензорезистивные преобразователи физических величин; - Микросистемы и микродатчики анализа физических величин; - Радиочастотные МЭМС; - Исполнительные компоненты; - Преобразователи физических величин с наноразмерными конструктивными элементами; - Микроаналитические системы; ­ Элементная база обработки информации с микродатчиков Микроэлектронной аппаратуры ­ Микросенсорные системы и аппаратура на их основе; - Средства обнаружения металлических и других опасных предметов


Слайд 3

4 Основные направления деятельности В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СФЕРЕ - Производство опытных образцов и малых серий специализированных БИС, интегральных сенсоров и МЭМС; - Изготовление образцов и малых серий полупроводниковых приборов по нестандартным технологическим маршрутам; - Изготовление фотошаблонов Площадь помещений полупроводникового производства: 2200 м? в том числе класса “100”: 1000 м? (обеспечены энергетической структурой и системой мониторинга микроклимата)


Слайд 4

5 Проект разрабатывается в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» Номер контракта 02.527.12.9006 от «21» сентября 2007 г.


Слайд 5

6 Цели выполнения: 1. Развитие крупномасштабного производства полузаказных интегральных схем на основе базового матричного кристалла (БМК) объёмом до 1000000 вентилей и создание системы отечественных дизайн-центров в области проектирования специализированных электронных компонентов нового поколения. 2. Разработка системы автоматизированного проектирования специализированных микросхем на основе БМК, предназначенной для проектирования современной электронной компонентной базы для различной радиоэлектронной аппаратуры в большинстве отраслей промышленности. 3. Разработка технологии изготовления БМК ёмкостью до 1000000 вентилей на производственных мощностях инициатора проекта.


Слайд 6

7 Рыночная ниша: малые серии специальных схем большой номенклатуры Продукт: Полузаказная схема (БМК) Основные отличия от заказных схем


Слайд 7

8 Реализация целей разработки НПК «Технологический центр» МИЭТ разработка подсистем САПР разработка конструкции БМК разработка технологии изготовления разработка библиотека элементов Система автоматизированного проектирования и библиотеки элементов Конструктивно- технологический базис общехозяйственного назначения Освоение крупномасштабного производства


Слайд 8

9 Состав разработки


Слайд 9

10 Программная часть смешанный схемно-текстовый графический редактор специализированный транслятор с языка высокого уровня подсистема синтеза логической схемы из описания на поведенческом уровне подсистема функционального моделирования микросхем подсистема функционально-логического моделирования подсистемы компоновки, размещения и синтеза топологии подсистему аттестации проектов микросхем


Слайд 10

11 Программная часть В рамках 4 этапа выполнена разработка спецификации на подсистему синтеза логической схемы из описания на поведенческом уровне и на подсистему аттестации проектов микросхем, в которых определены основные меню подсистемы аттестации и состав их функций, проведен анализ синтезирующих конструкций и операторов языка Verilog, определены результаты синтеза конструкций и операторов. Также выполнялась программная реализация подсистем САПР.


Слайд 11

12 Спецификация на подсистему аттестации проекта микросхемы Аттестация проекта – завершающая операция в цикле разработки микросхемы, которая заключается в анализе поведения проекта БИС при различных значениях внешних факторов эксплуатации и разброса технологических параметров: - напряжение питания; - температура; - крутизна р-транзистора; - крутизна n-транзистора;


Слайд 12

13 Окно подсистемы аттестации проекта микросхемы Меню Средства включает в себя 4 группы функций: задания режима аттестации, управления составом испытаний, управления процессом аттестации и поиска неисправностей: Функции задания режима аттестации выполняют формирование таблицы аттестации проекта и отображение её в окне подсистемы. Функции управления составом испытаний позволяют задать необходимый состав испытаний. При активизации функций управления процессом аттестации выполняется контроль наличия и анализ изменений файла тестовых воздействий с реакциями. При его отсутствии или изменении выполнение функций прекращается с выдачей соответствующей диагностики.


Слайд 13

14 Анализ несовпадений С целью поиска несовпадений выполняется моделирование проекта микросхемы при номинальных значениях параметров до элементарной проверки, в которой обнаружено первое несоответствие, с сохранением состояний всех внутренних узлов проекта. После этого выполняется моделирование испытания с несоответствием до элементарной проверки несоответствия. В результате сравнения диаграмм строится список контрольных точек, в которых обнаружены несоответствия.


Слайд 14

15 Спецификация на подсистему аттестации проектов микросхем Подмножество языка Verilog HDL, используемое для синтеза, определяет Стандарт IEEE Std. 1364.1-2002 (Standard for Verilog Register Transfer Level Synthesis) Указанный стандарт выделяет три типа конструкций Verilog HDL: неподдерживаемые средствами синтеза; игнорируемые средствами синтеза; поддерживаемые средствами синтеза. Конструкции языка, которые, как правило, поддерживаются всеми средствами синтеза: определение модуля: module, endmodule; внешние порты: input, output, inout; параметры: parameter; цепи и переменные: wire, tri, reg; подключения: подключение модуля (module instantiation), подключение примитива (gate instantiation); функции и процедуры: function, task; непрерывные присваивания: assign; структурные конструкции: always; последовательные блоки: begin-end; условные конструкции: if-else; конструкции ветвления: case, casex, casez; конструкции цикла: for.


Слайд 15

16 Результаты синтеза конструкций и операторов языка Verilog Рассмотрены синтезопригодные конструкции языка и приведены схемотехнические реализации данных конструкций module Blocking (Preset, Count); input [0:2] Preset; output [3:0] Count; reg [3:0] Count; always 8 (Preset) Count = Preset + 1; // Блокирующий процедурный оператор присвоения endmodule


Слайд 16

17 Конструкторская часть разработка конструкции базовых и периферийных ячеек; разработка конструкции БМК; разработка конструкторской документации; разработка проектов тестовых микросхем; корректировка конструкторской документации с присвоением документам литеры «О1».


Слайд 17

18 На 4 этапе выполнения ОКР разработана конструкторская документация для изготовления и испытания опытной партии микросхем. Конструкторская документация разработана в соответствии с ЕСКД. Её состав определяется спецификацией ГАВЛ.431260.030. Комплект конструкторской документации: Проведена метрологическая экспертиза комплекта конструкторской документации


Слайд 18

19 Основные конструкторские документы


Слайд 19

20 Тестовая микросхема Разработан проект тестовой микросхемы для исследования электрофизических параметров, устойчивости к электростатическому напряжению, влиянию внешних факторов и проверки настройки средств проектирования


Слайд 20

21 Технологическая часть Разрабатываемая технология позволит обеспечить изготовление интегральных микросхем на исходных пластинах кремния и соответствовать следующим основным характеристикам: Технологический уровень 0,18 – 0,25 мкм; Тип технологии – КМОП (комплиментарные транзисторы типа «металл-окисел-полупроводник»); Исходный материал – кремниевые пластины диаметром не менее 150 мм


Слайд 21

22 Приобретение и исследования макетных образцов тестовых микросхем В рамках 4 этапа была разработана тестовая микросхема для проверки схемотехнической реализации библиотеки самосинхронных элементов и изготовлены макетные образцы микросхем. Исследования макетных образцов выполнялось в соответствии с разработанной Программой предварительных испытаний. Результаты исследований оформлены Протоколом испытаний.


Слайд 22

23 Методологическая часть Разрабатываемая методология проектирования на основе самосинхронных библиотек не имеет отечественных и зарубежных аналогов. Она позволит выполнять разработку строго самосинхронных схем, работа которых не зависит от задержек составляющих элементов. Сочетание уникальных свойств самосинхронных схем и высоких показателей БМК позволит проектировать функционально-сложные однокристальные изделия, отличающиеся богатыми функциональными возможностями, которым присущи следующие достоинства: максимально возможная область внешних условий эксплуатации, определяемая только физическим сохранением переключательных свойств; устойчивость к параметрическим отказам; естественная 100%-ная самопроверяемость в отношении константных неисправностей и индицируемость места их возникновения; высокая эффективность создания надёжных изделий; - реальное повышение быстродействия аппаратуры, самонастраивающееся на реальные параметры климатических условий, используемой технологии, напряжения питания и типа обрабатываемой информации.


Слайд 23

24 На 4 этапе выполнения ОКР выполнена разработка комплекта топологий 1 части элементов библиотеки, включающей в себя 45 из 84 элементов, составляющих библиотеку. В состав элементов 1 части вошли следующие группы элементов: однокаскадные элементы в количестве 13 элементов; многокаскадные элементы в количестве 12 элементов; логические элементы, выполняющие простую функцию в количестве 16 элементов; гистерезисные триггеры в количестве 4 элементов;


Слайд 24

25 Области применения результатов работы: Отечественные средства проектирования специализированных микросхем с повышенной адаптивностью к вариабельности технологии, ориентированной на отечественные производственные линейки, позволят закрыть основную часть потребностей российских разработчиков в специализированных ИС и обеспечить соблюдение требований по качеству БИС. БМК со сложностью до 1 000 000 условных вентилей на ближайшие годы обеспечит до 90% процентов от общего числа новых типов специализированных цифровых БИС при разработке современной ЭКБ в большинстве отраслей промышленности при разработке высокоэффективных вычислительных комплексов, в системах управления, обработки видеоизображений, радиосвязи, автомобилестроении, космических исследованиях, мониторинге окружающей среды. На базе новой САПР можно будет организовать широкомасштабную подготовку разработчиков ИС на базе российских ВУЗов. Это позволит России в рамках инновационного пути развития решить важнейшую национальную программу подготовки разработчиков ИС.


Слайд 25

26 Возможность применения имитаторов БМК при разработке радиоэлектронной аппаратуры


Слайд 26

27 Технология разработки БМК-ПЛИС-БМК Разработка БМК в базисе библиотеки ПЛИС Разработка печатных плат и отладка аппаратуры на имитаторе БИС Проведение испытаний аппаратуры Изготовление БИС на БМК Производство аппаратуры Зашивка проекта БМК в имитаторе БИС на ПЛИС


Слайд 27

28 Контактная информация: Наш адрес: 124498, Москва, пр.4806, д.5, МИЭТ, НПК «Технологический Центр» Телефон: +7 (499) 734-4521 Факс: +7 (495) 913-21-92 http://www.tcen.ru e-mail: tc@tcen.ru Отдел интегральных микросхем: Телефон: +7 (499) 720-8793 http://www.asic.ru


×

HTML:





Ссылка: