Academic literature on the topic 'Circuits intégrés à grande échelle'

Cette these propose une strategie de test originale dediee aux circuits configurables de type fpga a base de sram. Apres une presentation de l'architecture de ces circuits et un etat de l'art dans le domaine du test des circuits configurables, une strategie generale de test structurel de ces circuits est proposee. Elle est basee sur un partitionnement de ces circuits en composante de nature homogene et sur la mise en place d'une approche de test ascendante. Ce processus de test prend en compte l'optimisation du nombre de configurations de test ainsi que la nature iterative de ce type de circuit. Dans un premier temps, ce processus est applique a la composante logique avec la mise en place de methodes systematiques permettant de generer un minimum de configuration de test garantissant pour un modele de faute donne, les conditions de test : des modules configurables, d'une cellule independante et d'un tableau de cellules. Ce processus est ensuite applique aux interconnexions globales aussi bien que locales avec la mise en place de methodes systematiques. Dans une troisieme partie, le test des cellules memoires de configuration est realise en adaptant des strategies classiques de test des memoires. Enfin, la validation de ces methodes est effectuee pour deux familles de fpga actuellement commercialisees : la famille xc4000 de xilinx et orca de lucent technologies. Les resultats obtenus avec ces methodes montrent une nette diminution du temps de test compares aux solutions basees sur des approches intuitives.

Le travail presente dans cette these porte sur la recherche de structures efficaces pour le test integre de circuits vlsi combinatoires. La qualite d'une structure de test integre se juge sur le temps de test qu'elle implique, la surface de silicium qu'elle occupe, et le nombre de fautes qu'elle permet de detecter. Tout d'abord, nous presentons une methode qui permet d'initialiser un generateur de vecteurs afin que la sequence qu'il produit permette soit de faire apparaitre avec le moins d'erreurs possible un ensemble de vecteurs donnes, soit de detecter le plus de fautes possible. Nous presentons ensuite une structure de correction des vecteurs produits par ce generateur. Cette structure est un ensemble de masques utilises cycliquement pour modifier les valeurs des bits de ces vecteurs. Des algorithmes gloutons de construction d'une telle structure sont enfin proposes.

Dans le contexte des circuits vlsi se sont developpees de nouvelles structures bipolaires avancees miniaturisees. La premiere partie du memoire presente les originalites de ces structures et donne une vue d'ensemble de leurs technologies. La seconde partie s'interesse a leur modelisation. Elle expose une methode originale d'extraction de parametres dynamiques critiques a partir de mesures electriques simples effectuees sur des circuits de test de mise en Œuvre aisee

Apres une presentation de l'evolution des technologies d'integration vlsi bipolaires et des familles logiques associees, l'auteur definit les caracteristiques essentielles des operateurs ecl et cml: excursion logique, immunite au bruit, temps de propagation, et valide les formulations analytiques par des mesures et des simulations. L'exploitation d'un programme d'optimisation permet d'aboutir aux dimensions et aux polarisations optimales de l'operateur cml pour une technologie et un environnement logique donne. La comparaison des familles logiques cml et stl utilisees pour la realisation des fonctions complexes est effectuee suivant des criteres qui prennent en compte le nombre de composants elementaires et la puissance consommee

Dans cette etude, la birefringence controlee electriquement des cristaux liquides permet la visualisation des potentiels et du fonctionnement des composants electroniques vlsi, en observation optique. Apres une synthese de la contribution qu'ils ont apportee en tant que methodes d'analyse de fonctionnalite et de defaillance, les cristaux liquides sont presentes et suit un bref rappel de leurs proprietes electro-optiques. Des mesures faites avec un cristal liquide nematique (avec ou sans contre-electrode) debouchent sur l'utilisation de cristaux liquides smectiques. Enfin, un exemple concret de visualisation du fonctionnement d'une memoire dynamique nmos 16k x 1 recouverte d'un cristal liquide nematique (delta epsilon 0) et d'une contre-electrode est donne apres l'etude de sa fonctionnalite

Le travail presente dans ce memoire constitue une contribution a la compilation structurelle de cellules cmos: generation automatique de masques technologiques de structures a partir d'une description electrique. Apres avoir rappele les differentes techniques de conception de circuits integres, cette etude montre l'importance du style d'implantation sur la densite et la vitesse des circuits realises en termes d'elements parasites generes. Il est montre que le choix d'un style regulier permet une estimation et une parametrisation des elements parasites utilisables des l'etape de synthese logique. Enfin, le logiciel developpe est integre dans une chaine de cao industrielle, et permet de traiter des cellules de complexite relativement elevee

Cette these s'inscrit dans le cadre de la reduction de la consommation de puissance durant le test des circuits vlsi. En effet, il est maintenant bien connu que l'activite de commutations (consommation d'energie et de puissance) d'un circuit integre est beaucoup plus elevee lors du test que lors du fonctionnement normal. L'augmentation de la consommation de puissance affecte la fiabilite des circuits et peut meme, dans certains cas, amener a sa destruction. De plus, l'augmentation de la consommation d'energie dans le cadre du test integre reduit l'autonomie des appareils portables. Par consequent, l'objectif general est de reduire cette consommation tout en preservant la qualite du test (longueur de test et couverture de fautes). Pour cela, nous proposons un ensemble de solutions efficaces basees soit sur la modification du circuit soit sur la modification du generateur de vecteurs de test, probleme. A noter que ces solutions concernent principalement le test integre ou bist (built-in self test).

La stratégie de miniaturisation des fonctions de l'électronique microondes s'articule sur une approche multiniveaux donc en trois dimensions (3D) des problèmes. Une version 3D de ces circuits intégrés met en oeuvre une technologie très innovante car s'appuyant sur la confection de métallisations en forme de « U » plus hautes que larges (10 par 3 µm). De ce fait, le volume occupé par ces métallisations n'est plus négligeable comparé à celui dédié aux couches diélectriques de polyimide (10µm) ou de silice. Dans ce contexte, outre la forme compliquée des métallisations, les caractéristiques des matériaux doivent être prises en compte. Le logiciel de simulation électromagnétique que nous avons créé, pour répondre à ces besoins, repose sur les éléments finis (EF) à éléments d'arêtes (EFEA) en 2D et 3D. Nous présentons sommairement les différentes formulations EF utilisées en électromagnétisme puis nous détaillons la construction des EFEA en 2D. Afin de valider notre code calcul 2D, une comparaison avec des relevés expérimentaux de constantes de phase, d'atténuation et d'impédances caractéristiques est effectuée pour des lignes microrubans, coplanaires et à membranes diélectriques de dimensions microniques. Des valeurs fournies par HFSS interviennent également dans cette validation. Nous appliquons les EFEA à l'étude d'une ligne ultracompacte puis coplanaire à ruban central en forme de « T », puis à ruban central suspendu. Pour toutes ces études, la conductivité des métallisations est prise en considération ainsi, bien évidemment, que la forme complexe des rubans puisque nous maillons aussi l'intérieur des métallisations. Le dernier volet repose sur une étude des interconnexions sur circuit silicium et leurs modélisations. Ce travail trouve son aboutissement dans la mise en oeuvre des EFEA en 3D. Un exemple de discontinuité (3D) en ligne microruban est proposé et comparé avec des travaux existants. Enfin, une conclusion reprend les points essentiels de ces travaux.