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Compact modelling of on-chip passive structures at high frequencies

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Faire des puces plus rapides une réalité

Dans la recherche d'une puissance de calcul plus grande, les micro-processeurs et autres circuits intégrés et puces au coeur des ordinateurs sont amenés à des fréquences d'horloge toujours plus élevées. Le projet CODESTAR s'est attaqué à certains problèmes de la conception des puces liés à ces fréquences d'horloge plus grandes.

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Les circuits intégrés, ou puces en silicium, destinées à des applications telles que le calcul ou le traitement des informations, sont commandés par un signal électronique régulier appelé horloge. En vue d'accroître les vitesses de traitement ou les débits de transmission de données, ces fréquences d'horloge sont accrues, ce qui provoque de nouveaux effets secondaires dus aux rayonnements électromagnétiques de fréquence supérieurs. Les développeurs de puces doivent pouvoir simuler ces effets d'une manière qui puisse être intégrée dans leurs modèles de circuits afin de produire des structures et des agencements de circuits fructueux. Le projet CODESTAR a mis au point un logiciel, appelé solveur de champs électromagnétiques, qui procède à une analyse des effets en haute fréquence produits par un circuit particulier. La liste des éléments du circuit produisant des effets significatifs est généralement trop longue pour être utilisée directement dans une simulation du circuit. Le projet a dès lors mis au point un système reposant sur une modélisation réduite qui génère une liste plus courte de structures équivalentes susceptibles d'être intégrées dans un modèle de simulation d'un circuit tout en produisant les mêmes effets. La méthodologie et le logiciel CODESTAR extraient donc des modèles d'effets en haute fréquence (diaphonie, par exemple) qui sont plus compacts que la description complète. Lorsqu'ils sont introduits dans des conceptions de circuits dans des logiciels de simulation standard, ces modèles réduisent plusieurs milliers de fois le temps nécessaire pour une simulation particulière. La méthodologie et le logiciel ont également été testés et comparés à des structures standard afin de vérifier leur précision. Le système est particulièrement utile pour la conception de modèles de fréquence radio destinés aux applications sans fil et pourrait permettre de créer des bibliothèques de modèles de nouveaux éléments pour la nanoélectronique. Le projet a également produit un jeu d'outils logiciel, appelé banc d'essai, pour comparer et tester les modèles de simulation.

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