Данное исследование было просмотрен 172 раза

Методы цифрового проектирования микро- и наноэлектронной компонентной базы для беспроводных инфокоммуникационных систем

Группа научных исследований: Передовые Цифровые технологии. Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) и технологии «умного» производства (Smart Manufacturing).

Срок реализации: 2020-2025 гг.

Исполнитель: Научная лаборатория «Микро- и наноэлектронные системы на кристалле» (МНСК)

Решаемые научно-технические задачи, полученные и ожидаемые результаты

В 2020 году

Получены параметры цифрового проектирования на основе технологических маршрутов изготовления компонентов и IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей.

  1. Важнейшие результаты по направлению научных исследований, полученные в период реализации соглашения в отчётном году с момента заключения соглашения.

Разработаны методики оптимального структурного и параметрического синтеза микро- и наноэлектронных устройств беспроводных систем связи на основе цифровых методов проектирования с использованием программных платформ Cadence Design Systems, Advanced Design System (ADS), ANSYS. Разработаны методики оптимального синтеза аналоговых, аналого-цифровых, СВЧ устройств и термоэлектрических генераторов по критерию минимизации уровня шумов, максимизации динамического диапазона, минимизации потребляемой мощности. Показано, что основу синтеза составляет математическая модель компонентов схемы, которая представляет систему алгебраических или дифференциальных уравнений, решаемых с использованием численных методов во временной или частотной областях. Компьютерное моделирование представляет неотъемлемую часть процедуры синтеза, поскольку позволяет осуществить верификацию и тестирование полученных решений. Разработанная методология применима для решения задач оптимального синтеза основных блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей для беспроводных инфокоммуникационных систем (связь, радиолокация, радионавигация). Следует выделить методологическое построение процедуры синтеза как, так называемый, top–down (сквозной) дизайн, охватывающий этапы построения интегральных устройств от формирования начальных условий и заканчивая принципиальной схемой и компоновкой кристалла интегральной схемы. Полученные результаты позволяют перейти к следующему этапу проекта: проектированию и разработке инструментальных усилителей, аналого-цифровых преобразователей, термоэлектрических преобразователей.

  1. Сопоставление полученных результатов по направлению научных исследований с мировым уровнем.

При выполнении работ первого этапа проекта разработаны методики цифрового проектирования на основе специализированных наиболее практически значимых программных платформ: Cadence Design Systems, Advanced Design System (ADS), ANSYS. Особенностью предложенных методик является внедрение численных методов оптимизации по критерию минимизации ошибок распространения сигналов, расширения динамического диапазона, минимизации потребляемой мощности, что полностью соответствует основным направлениям развития отрасли и, следовательно, позволяет позиционировать представленные результаты как соответствующие мировому уровню.

В 2021 году
  • Разработаны методики цифрового проектирования и получены параметры проектирования на основе технологических маршрутов изготовления компонентов и IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей: разработаны методики цифрового проектирования на основе технологических маршрутов изготовления компонентов и IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей.
  • Получены компоновки кристаллов IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей, документация для изготовления образцов.
В 2022 году
  • Получены кристаллы изготовленных образцов компонентов и IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей. Получены результаты измерений параметров.
В 2023 году
  • Осуществлена корректировка компоновки кристаллов IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей, документация для изготовления образцов.
В 2024 году
  • Получены кристаллы изготовленных образцов компонентов и IP блоков СВЧ, аналоговых и аналого-цифровых интегральных схем, термоэлектрических преобразователей. Получены результаты измерений параметров.
В 2025 году
  • Разработана технологическая и конструкторская документация с литерой О1.