Projektkurs i VLSI-konstruktion

Mål

Denna kurs syftar till att ge studenter kunskap och praktisk erfarenhet av design och tillverkning av CMOS‑VLSI‑kretsar, samt avancerad kompetens i att genomföra tekniska utvecklingsprojekt inom mikroelektronik och integrerad kretskonstruktion. Efter avslutad kurs förväntas studenterna ha uppnått följande kunskaper och färdigheter:

• Inhämta, analysera och syntetisera kunskaper från olika discipliner kopplade till VLSI‑konstruktionsmetoder för att lösa komplexa problem i nya sammanhang.
• Kunskap och praktisk erfarenhet av professionella CAD‑verktyg för design, simulering, layout och verifiering av VLSI‑kretsar.
• Förmåga att designa en krets från idé till färdig layout och slutlig verifiering.
• Förmåga att planera och genomföra projekt med ett systematiskt och industrirelevant arbetssätt, inklusive förmågan att:Organisera en projektgrupp, ta fram en projektplan och fördela arbetsuppgifter effektivt mellan gruppmedlemmarna.Främja effektivt teamwork, skapa en dynamisk och samarbetande gruppmiljö samt aktivt följa upp projektets framsteg.Tillämpa kunskaper från tidigare kurser, söka kompletterande information, ta initiativ och utveckla kreativa tekniska lösningar.Uppfylla projektets milstolpar och slutdatum, dokumentera projektet på ett bra sätt och redovisa framsteg genom skriftliga rapporter och muntliga presentationer.
• Dokumentera en livscykelanalys (LCA) som beaktar relevanta aspekter inom miljömässig, ekonomisk och social hållbarhet.​
• Reflektera över och beakta hållbarhetsaspekter vid planering och genomförande av ett projekt.​
• Visa förmåga att baserat på livscykelanalysen agera för att påverka det omgivande samhället (lokalt, nationellt eller globalt) för att ge en mer positiv påverkan (socialt, ekonomiskt, hållbarhetsmässigt, etc).

Innehåll

Under laborationerna konstrueras ett litet men representativt projektexempel som demonstrerar både ett ”full-custom” och ett automatiskt konstruktionsflöde. Samtidigt bekantar du dig med de verktyg som används.

Vi tillhandahåller projekt både på transistornivå och som hårdvarubeskrivning följt av syntes. Dessa varierar från år till år. Exempel på tidigare projekt är ADC, DAC, höghastighetskommunikationslänkar, ALUer, delar av en CPU och timerkretsar.

I projektet ingår gruppbildning, projektplanering, förstudie, modellering och verifikationer av högnivåbeteende, modelleringar och design på logik/transistornivå. I helt digitala projekt motsvaras detta av place-and-route, som innebär automatgenererad layout på grindnivå med hjälp av existerande standardcellsbibliotek. Slutligen ingår för alla projekt kretssimuleringar, kretslayout, layoutverifikationer och "tape out" (förbereda och skicka databasen för tillverkning).

Föreläsningar stödjer konstruktionsarbetet och innehåller kursbeskrivning, introduktion till VLSI-konstruktion, designmetodologi, en presentation av alla projekten, avancerade krets- och layouttekniker, I/O kretsar, klockdistribution, spänningsmatningsdistribution, diskussioner om test och tillförlitlighet och andra relaterade ämnen.