Séance de cours

Variations PVT, incertitudes et simulations Monte-Carlo

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Dans cours

EE-429: Fundamentals of VLSI design

The course introduces the fundamentals of digital integrated circuits and the technology aspects from a designers perspective. It focuses mostly on transistor level, but discusses also the extension to large digital semicustom designs. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'impact des variations de PVT sur les circuits intégrés, en mettant l'accent sur les incertitudes dans la conception des circuits intégrés en raison des variations de processus, de tension et de température. Il traite des défis de la variabilité, des paradigmes de conception dans le pire des cas, des corrélations spatiales et temporelles des variations et de l'importance des simulations de Monte-Carlo dans l'estimation du rendement paramétrique. L'instructeur explique l'importance des coins d'exploitation globaux, les limites du binning pour le calcul à usage général et l'analyse du très haut rendement à l'aide de simulations Monte-Carlo.

Enseignant·e·s (2)

Andreas Peter Burg

Andreas Burg was born in Munich, Germany, in 1975. He received his Dipl.-Ing. degree in 2000 from the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich, Zurich, Switzerland. He then joined the Integrated Systems Laboratory of ETH Zurich, from where he graduated with the Dr. sc. techn. degree in 2006. In 1998, he worked at Siemens Semiconductors, San Jose, CA. During his doctoral studies, he was an intern with Bell Labs Wireless Research for a total of one year. From 2006 to 2007, he held positions as postdoctoral researcher at the Integrated Systems Laboratory and at the Communication Theory Group of the ETH Zurich. In 2007 he co-founded Celestrius, an ETH-spinoff in the field of MIMO wireless communication, where he was responsible for the ASIC development as Director for VLSI. In January 2009, he joined ETH Zurich as SNF Assistant Professor and as head of the Signal Processing Circuits and Systems group at the Integrated Systems Laboratory. In January 2011, he became a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) where he is leading the Telecommunications Circuits Laboratory in the School of Engineering. In June 2018 he was promoted to the role of a Tenured Associate Professor. In 2000, Mr. Burg received the Willi Studer Award and the ETH Medal for his diploma and his diploma thesis, respectively. Mr. Burg was also awarded an ETH Medal for his Ph.D. dissertation in 2006. In 2008, he received a 4-years grant from the Swiss National Science Foundation (SNF) for an SNF Assistant Professorship. In his professional career, Mr. Burg was involved in the development of more than 25 ASICs. He is a member of the IEEE and of the European Association for Signal Processing (EURASIP). Research interests and expertise

Circuits and systems for telecommunications (wireless and wired)
Prototyping and silicon implementation of new communication technologies
Development of communication algorithms and optimization for hardware implementation
Low-power VLSI signal processing for communications and other applications
Digital integrated circuits
Circuits for image and video processing

Alexandre Sébastien Julien Willommet

Enseignement et PhD Cours Fundamentals of VLSI design EE-429 Le cours présente les principes fondamentaux des circuits intégrés numériques et les aspects technologiques du point de vue des concepteurs. Il se concentre principalement sur le niveau des transistors, mais discute également de l'extension aux grandes conceptions numériques semi-personnalisées. Lab in advanced VLSI design EE-490(b) Ces labs couvrent les techniques avancées de conception de circuit integrés. Méthode

Source officielle

Concepts associés (32)

Circuit intégré

Le circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique, basé sur un semi-conducteur, reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Il existe une très grande variété de ces composants divisés en deux grandes catégories : analogique et numérique.

Intégration à très grande échelle

L'intégration à très grande échelle (ou VLSI pour Very-Large-Scale Integration en anglais) est une technologie de circuit intégré (CI) dont la densité d'intégration permet de supporter plus de 100 000 composants électroniques sur une même puce. Elle a été réalisée pour la première fois dans les années 1980, dans le cadre du développement des technologies des semi-conducteurs et des communications. Les premières puces à semi-conducteurs supportaient un seul transistor chacune.

General-purpose processing on graphics processing units

GPGPU est l'abréviation de general-purpose computing on graphics processing units, c'est-à-dire calcul générique sur processeur graphique. L'objectif de tels calculs est de bénéficier de la capacité de traitement parallèle des processeurs graphiques. Avant l'arrivée des GPGPU, le CPU, processeur central de l'ordinateur, traitait la plupart des opérations lourdes en calcul comme les simulations physiques, le rendu hors-ligne pour les films, les calculs de risques pour les institutions financières, la prévision météorologique, l'encodage de fichier vidéo et son Intel avec ses 80 % de parts de marché sur les CPU dominait donc très largement tous les besoins en calcul et pouvait en extraire de substantielles marges.

Calcul distribué

Un calcul distribué, ou réparti ou encore partagé, est un calcul ou un traitement réparti sur plusieurs microprocesseurs et plus généralement sur plusieurs unités centrales informatiques, et on parle alors d'architecture distribuée ou de système distribué. Le calcul distribué est souvent réalisé sur des clusters de calcul spécialisés, mais peut aussi être réalisé sur des stations informatiques individuelles à plusieurs cœurs. La distribution d'un calcul est un domaine de recherche des sciences mathématiques et informatiques.

Conception de circuits intégrés

La conception (ou le design) de circuits intégrés (ou puces électroniques) consiste à réaliser les nombreuses étapes de développement (flot de conception ou design flow) nécessaires pour concevoir correctement et sans erreurs une puce électronique. Le point d'entrée est une spécification fonctionnelle qui décrit le fonctionnement voulu de la puce, ainsi que des contraintes non fonctionnelles (surface, coût, consommation...).

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Séances de cours associées (64)

Décrire les données: statistiques et tests d'hypothèse

Couvre les statistiques descriptives, les tests d'hypothèses et l'analyse de corrélation avec diverses distributions de probabilités et des statistiques robustes.

Propagation de l'incertitude : Estimation et distribution

Discute de l'estimation et de la propagation de l'incertitude dans les variables aléatoires et de l'importance de gérer l'incertitude dans l'analyse statistique.

Semicustom RTL Design: Backend

Explore le flux de conception du backend dans la conception ASIC semi-personnalisée, couvrant la mise en page, la génération d'arbre d'horloge et la préparation du ruban adhésif.

Semicustom RTL Design : Frontend avec Synthesis

Couvre les bases de la conception VLSI, en se concentrant sur le flux de conception semi-personnalisé.

Conception RTL semi-personnalisée: flux de conception et cellules standard

Explore le flux de conception RTL, l'intégration au niveau de la puce, les cellules standard et l'analyse de synchronisation statique dans la conception VLSI.

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Concepts associés (32)

Circuit intégré

Intégration à très grande échelle

General-purpose processing on graphics processing units

Calcul distribué

Conception de circuits intégrés

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