25273: مدل‌سازی و طراحی اتصالات در مدارات مجتمع
نام درس: مدل‌سازی و طراحی اتصالات در مدارات مجتمع (Modeling and Design of VLSI Interconnections)
شماره درس: 25273
پیش‌نیاز(ها): 25754 (ساختار کامپیوتر و میکروپروسسور و آز)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: دکترا
آخرین ویرایش: پاییز 1391

توضیحات:
این درس به بررسی تکنولوژی VLSI، قانون مور، چالش‌های کوچک‌سازی و سیر تکاملی اتصالات می‌پردازد. موضوعات شامل محدودیت‌های ادوات، مهاجرت الکترونی و راه‌حل‌های مداری/موادی است. تکنولوژی ساخت اتصالات مانند Wet etching، Lift-off، و محدودیت‌های عرض سیم مورد بحث قرار می‌گیرد. همچنین، توزیع طولی سیم‌ها، مرور خط انتقال، معادلات موج تخت، اثر پوستی، محاسبات تاخیر RC و RLC و نویز بررسی می‌شود. راه‌حل‌های نوین نظیر اتصالات نوری، نانولوله‌های کربنی و نانونوارهای گرافینی نیز مطرح می‌شود.این درس به بررسی تکنولوژی VLSI، قانون مور، چالش‌های کوچک‌سازی و سیر تکاملی اتصالات می‌پردازد. موضوعات شامل محدودیت‌های ادوات، مهاجرت الکترونی و راه‌حل‌های مداری/موادی است. تکنولوژی ساخت اتصالات مانند Wet etching، Lift-off، و محدودیت‌های عرض سیم مورد بحث قرار می‌گیرد. همچنین، توزیع طولی سیم‌ها، مرور خط انتقال، معادلات موج تخت، اثر پوستی، محاسبات تاخیر RC و RLC و نویز بررسی می‌شود. راه‌حل‌های نوین نظیر اتصالات نوری، نانولوله‌های کربنی و نانونوارهای گرافینی نیز مطرح می‌شود.
 
سرفصل‌ها:
  • بازبینی تکنولوژی VLSI
    • قانون مور
    • مسیر و چالش‌های کوچک‌سازی مدارات
    • سیر تکاملی اتصالات
    • آینده اتصالات
  • چالش‌های کوچک‌سازی
    • محدودیت‌های ادوات و اتصالات
    • راه‌حل‌های مداری/ موادی
    • مهاجرت الکترونی
  • تکنولوژی ساخت اتصالات
    • Wet substrate etching
    • Lift-off تکنیک
    • Reactive ion etching
    • زرنشانی دوگانه
    • محدودیت‌های عرض سیم (فرسایش و dishing)
  • توزیع طولی سیم‌ها
    • قانون رنت
    • مدل دیویس
  • مرور خط انتقال و تعاریف
    • معادلات موج تخت
    • مد TEM برای‌سیم‌های تلف‌دار و بدون تلف فلزی
    • اندوکتانس (اندوکتانس جزیی، اندوکتانس حلقه)
    • خازن (خازن تزویج)
    • مقاومت (اثر ابعاد ، ناهمواری سطح ، پراکندگی از ریزدانه‌ها ، آسترها)
  • اتصالات به عنوان خط انتقال
    • اثر پوستی
    • محاسبات تاخیر خط‌های RC و RLC (تاخیر المور، تاخیر ساکورای)
    • پاسخ ورودی رمپ
    • نویز (قربانی/ منبع)، نویز و زمان برخاست، سوییچینگ هم‌فاز و خلاف فاز
    • شبکه اتصالات چندلایه
    • درج تکرارکننده (تکرارکننده بهینه)
    • اتلاف توان (توان دینامیک، توان نشتی، توان اتصال کوتاه)
    • بهینه‌سازی توان (ضرایب لاگرانژی)
    • شبکه توزیع توان
    • شبکه کلاک
    • مدل نرخ - ارسال داده و محدودیت‌های آن
  • راه‌حل‌های نوین
    • اتصالات نوری
    • نانولوله‌های کربنی، نانونوارهای گرافینی

مراجع:
  • H. B. Bakoglu, Circuits, Interconnections, and Packaging for VLSI
  • J. A. Davis, J. D. Meindl, Interconnect Technology and Design for GSI
  • J. Nurmi, Interconnect-Centric Design for Advanced SOC and NOC
  • C. K. Cheng, J. Lillis, S. Lin, N. Chang, Interconnect Analysis and Synthesis
  • S. H. Hall, G. W. Hall, J. McCall, High-Speed Digital System Design
  • Johnson, Graham, High Speed Signal Propagation
 
آخرین به‌روزرسانی: 20 / 4 / 1403