THÈSE

Nod’ordre: 3278
THÈSE
présentée devant
l’Université de Rennes 1
pour obtenir
le grade de : Docteur de l’Université de Rennes 1
Mention Traitement du Signal et Télécommunications
par
Jean-Marc Philippe
Équipe d’accueil : R2D2 - IRISA
École Doctorale : Matisse
Composante universitaire : ENSSAT
Titre de la thèse :
INTÉGRATION DES RÉSEAUX SUR SILICIUM :
OPTIMISATION DES PERFORMANCES
DES COUCHES PHYSIQUE ET LIAISON
soutenue le 21 novembre 2005 devant la commission d’examen
MM : Gaston Cambon Rapporteurs
Sébastien Roy
MM : Jean-Philippe Diguet Examinateurs
Christian Gamrat
MM : Olivier Sentieys Directeur de thèse, Président du Jury
Sébastien Pillement Co-directeur de thèse

Remerciements
Je remercie tout d’abord ma mère, pour son support tout au long de ces travaux.
Ses encouragements et son réconfort permanent m’auront permis de mener à bien ce
projet.
Je remercie ensuite Olivier Sentieys et Sébastien Pillement, respectivement mon
directeur et mon co-directeur de thèse, de m’avoir fait confiance en me permettant
d’effectuer ma thèse au sein de l’équipe R2D2 alors que ma formation me destinait à
une autre carrière.
Je remercie bien entendu Gaston Cambon, Sébastien Roy, Christian Gamrat et Jean-
Philippe Diguet d’avoir accepté de lire mon mémoire et d’assister à la soutenance. Les
remarques judicieuses des rapports m’auront permis d’enrichir le mémoire.
Je remercie Luc Klaine pour son amitié le long de cette thèse. Qu’il ne s’inquiète
pas, la porte est fermée.
Je remercie aussi Daniel Chillet pour m’avoir confié les Travaux Dirigés et les Tra-
vaux Pratiques des cours d’Architecture des Systèmes. Ils m’auront permis d’approfon-
dir mes connaissances dans ce domaine et d’avoir un contact avec les étudiants.
Je remercie également Jorge Majorquim de m’avoir donné le goût de la recherche
et de m’avoir poussé à voir plus loin que la base. Je remercie de même Guy Almouzni
de m’avoir encouragé à faire le DEA Traitement des Images et du Signal, sans lequel je
n’écrirais pas ces remerciements aujourd’hui.
Je remercie Didier Demigny de m’avoir mis le pied à l’étrier dans mon changement
d’orientation et je remercie bien sûr François Verdier grâce à qui j’ai effectué un stage
de DEA enrichissant à tous niveaux.
Enfin, je remercie toutes les personnes ayant contribué à mes travaux et toutes les
personnes que j’ai apprécié tout au long de ces trois ans. C’est grâce à elles que cette
thèse a été une réussite.

Table des matières
Remerciements -1
Table des matières 1
1 Interconnexions intégrées sur silicium 13
1.1 Propriétés des interconnexions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.1.1 Débitetlatence............................ 14
1.1.2 Surface ................................ 14
1.1.3 Flexibilité............................... 15
1.1.4 Services disponibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.1.5 Fiabilité................................ 16
1.1.6 Testabilité............................... 17
1.1.7 Topologie ............................... 17
1.2 Normes d’interface VCI et OCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.1 Norme VCI : Virtual Component Interface ............. 19
1.2.1.1 Caractéristiques générales de VCI . . . . . . . . . . . . 20
1.2.1.2 Hiérarchie dans VCI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.2 Norme OCP : Open Core Protocol ................. 22
1.3 Modélisation physique d’un lien d’interconnexion . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.1 Modèle lumped ............................ 23
1.3.2 Modèle π3............................... 24
1.4 Bruit dans les interconnexions intégrées . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.1 Évolution des paramètres technologiques . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.2 Bruits liés à l’alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3 Bruits liés au couplage entre fils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.3.1 Couplage capacitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.4.3.2 Couplage inductif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.4.3.3 Combinaison des deux effets . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.4 Bruits provenant de l’extérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.5 Autres sources de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.5 Modélisation de l’apparition des erreurs sur une interconnexion . . . . . 34
1.6 Conclusion................................... 38
1