La conception et la fabrication des circuits intégrés numériques figurent parmi les plus grands défis auxquels l’industrie technique mondiale est confronté. Pour illustrer la situation, citons par exemple les circuits intégrés fabriqués actuellement pour l’industrie de la téléphonie. Pour les plus avancés d’entre eux, il est possible de dénombrer pas moins d’une dizaine de milliards de transistors. Gérer une telle masse d’informations impose la mise en œuvre de méthodes et d’outils de conception complexes.
Le paradigme actuel des méthodes de conception s’appuie sur l’utilisation de librairies de portes logiques pré-caractérisées. Ces librairies considèrent aussi bien l’environnement extérieur comme la tension d’alimentation (V) et la température (T) que le contexte de fabrication des circuits au travers de la variabilité du procédé de fabrication (P). C’est seulement à partir des informations contenues dans celles-ci qu’il sera possible i) d’établir les performances en termes de fréquence et de consommation des circuits en cours de conception et ii) de garantir un rendement de fabrication élevé. L’ensemble de ces contraintes, dites « PVT », est pris en compte à travers une méthode de conception dite : méthode des CORNERS.
Dans ce contexte, pour les étudiants de Master 2 en microélectronique, il sera essentiel de premièrement bien comprendre le fonctionnement des éléments de base constituant les circuits intégrés numériques : portes et bascules. Ensuite, afin de pouvoir appréhender la complexité des architectures numériques et les enjeux de conception, le principe de fonctionnement du système logique synchrone sera décortiqué. Pour terminer, fort de la maitrise des enjeux, les différentes étapes du flot de conception, des spécifications à la génération des fichiers de fabrication en passant par la création des librairies, pourront être présentées et mises en œuvre par les étudiants.
- Enseignant: Maurine Philippe