Государственный научный центр России - Государственное учреждение Научно-производственный комплекс Технологический центр Московского Государственного института электронной техники Технология и средства автоматизированного проектирования полузаказных спе презентация

Московского Государственного института электронной техники» Технология и средства автоматизированного проектирования полузаказных специализированных микросхем для нано- и микросистемной техники на основе самосинхронных библиотек»

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".

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

специализированных БИС, интегральных сенсоров и МЭМС;
- Изготовление образцов и малых серий полупроводниковых приборов по нестандартным технологическим маршрутам;
- Изготовление фотошаблонов

Площадь помещений полупроводникового производства: 2200 м²
в том числе класса “100”: 1000 м²
(обеспечены энергетической структурой и системой мониторинга микроклимата)

приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»
Номер контракта 02.527.12.9006
от «21» сентября 2007 г.

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.

от заказных схем

технологии изготовления
разработка библиотека элементов

Система автоматизированного проектирования и библиотеки элементов

Конструктивно- технологический базис общехозяйственного назначения

Освоение крупномасштабного производства

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

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.

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;

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.

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.

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.

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

БМК;

разработка конструкторской документации;

разработка проектов тестовых микросхем;

корректировка конструкторской документации с присвоением документам литеры «О1».

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

к электростатическому напряжению, влиянию внешних факторов и проверки настройки средств проектирования

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

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.

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.

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;

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.

отладка
аппаратуры на имитаторе БИС

Проведение испытаний аппаратуры

Изготовление
БИС на БМК

Производство аппаратуры

Зашивка проекта БМК
в имитаторе БИС на ПЛИС

+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