PROPOSITION DE STAGE Chaire Thales

PROPOSITION DE STAGE
Chaire Thales-Supélec
Outil Java ou Python pour l’aide à la conception de circuits intégrés analogiques
Contexte
La conception de circuits intégrés analogiques se démarque de la conception de circuits analogiques
sur cartes par le fait que, dans le premier cas, le concepteur a un degré de liberté supplémentaire, celui de
choisir les dimensions et le dessin de chaque dispositif du circuit selon ses besoins. Cette liberté,
combinée avec la possibilité de fabriquer sur une seule pastille (puce) un nombre gigantesque de
transistors MOS est le moteur de toute l’industrie électronique moderne. Pour soutenir cette démarche
l’industrie de la microélectronique (fonderies de circuits intégrés, comme STMicroelectronics, Intel, etc.)
améliore les techniques de fabrication (les technologies) pour aboutir à des transistors de plus en plus
petits. L’état de l’art en production actuel est d’un dispositif avec pas de grille de 28 nm. Dans ces
nouvelles technologies deca-nanométriques la relation entre les caractéristiques électriques du transistor
et ses dimensions géométriques est exprimée par des équations assez complexes, le modèle pour la
simulation électrique du transistor. Au fil des années plusieurs modèles électriques pour la simulation de
transistors MOS ont été proposés, de manière à suivre l’évolution des procédés de fabrication, et les
fondeurs fournissent les paramètres de leurs dispositifs pour quelques-uns (BSIM3, EKV, etc.).
Lorsque le concepteur d’un circuit a déterminé les tensions et courants sur les terminaux du transistor
au sein de son circuit, il/elle souhaiterait obtenir la largeur W et longueur L pour le dessin du dispositif.
Malheureusement, les modèles de transistor qui décrivent correctement les dernières technologies
permettent d’obtenir les caractéristiques électriques à partir des dimensions, mais ils ne sont pas
inversibles analytiquement. Nous souhaitons fédérer le savoir faire de la Chaire Thales-Supélec en
Conception Analogique Avancée et du département Informatique pour développer un outil académique qui
facilite le dimensionnement des transistors MOS d’un circuit intégré analogique.
Objectif
Nous cherchons à développer un outil Java ou Python permettant au concepteur d’obtenir, avec une
interface graphique, les dimensions géométriques d’un transistor MOS en fonction des contraintes
électriques (tensions, courants, transconductance, etc.) imposées. Le projet a deux objectifs : concevoir et
réaliser un front-end (l’interface avec l’utilisateur) et un back-end (le moteur de calcul qui utilise un
simulateur électrique pour évaluer le modèle du transistor). Nous disposons de plusieurs exemples d’outils
similaires réalisés ailleurs, qui serviront de maquettes pour notre outil. Le front-end doit permettre de
modifier chaque paramètre du transistor interactivement, et, à chaque modification, les paramètres restants
(« libres ») doivent être recalculés automatiquement.
Profil recherché : Bonnes compétences en Java (ou Python), intérêt en programmation scientifique,
capacité à lire des programmes en langage C. La connaissance d’outils de modélisation et de simulation
(Matlab/Simulink, Spice, LTspice, etc.) constitue un plus. Bon relationnel.
Mots-clefs : Electronique – Java, Python, modèles électriques de transistors MOS, inversion numérique de
fonctions non-linéaires, optimisation numérique sous contraintes.
Le stage se déroulera à la Chaire Thales-Supélec à Gif-sur-Yvette. Merci de prendre contact avec :
Christophe Jacquet
Département. Informatique
SUPELEC
3 Rue Joliot-Curie
F - 91192 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
Tél : + 33 [0]1 69 85 14 83
christo[email protected]
Filipe Vinci
Chaire Thales Conception Analogique Avancée
SUPELEC
3 Rue Joliot-Curie
F - 91192 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
Tél : + 33 [0]1 69 85 13 94
Filipe.Vinc[email protected]