Caractérisation et analyse des chemins critiques de circuits intégrés asynchrones complexes

Résumé

Ce mémoire porte sur la conception et la vérification de circuits asynchrones complexes. Complexe implique des circuits non-trivaux qui réalisent des fonctions complexes comme un microprocesseur. Les circuits produits maintenant intègrent de plus en plus de fonctions. Donc, ils contiennent un nombre grandissant de transistors. Ils peuvent réaliser plus de tâches complexes qu’auparavant, mais ils consomment aussi plus d’énergie. Les appareils et périphériques mobiles ont besoin de réaliser eux aussi plus d’applications, mais ils ne peuvent pas se permettre de consommer plus d’énergie compte tenu de leurs systèmes d’alimentation à base de piles. Une méthode de conception qui permet de créer des circuits puissants, mais peu énergivores est la méthode asynchrone. Le paradigme asynchrone est intéressant, car il n’impose pas une horloge globale et la remplace par des processus de synchronisation inter-module. Ceci élimine donc le réseau de distribution énergivore de l’horloge globale tout en réduisant le nombre de transitions superflues qui augmentent inutilement la puissance dynamique. Étant donné que la conception de circuits traditionnelle est basée sur le paradigme synchrone, il y a un manque d’outils pour l’aide à la conception asynchrone. En effet, le processus de conception de circuits synchrone est en partie automatisé par des outils. Ces outils permettent, notamment, la synthèse du circuit, la vérification temporelle et la création de patrons de test pour la puce produite. Pour que l’approche de conception asynchrone soit plus généralement acceptée, il faudrait concevoir des outils qui permettent l’utilisation des logiciels traditionnels. Ceci a pour but d’adapter les outils au paradigme pour ne pas imposer un changement de méthodologie aux concepteurs. L’outil développé dans ce mémoire, nommé qmi, réussi à généraliser le concept de l’analyse temporelle statique en admettant l’inspection de nuages de logique combinatoire dans les chemins d’horloge. Ces nouvelles structures de circuits sont associées à des configurations qui proviennent d’observations faites sur les circuits asynchrones créés selon la méthodologie de l’entreprise Octasic. De plus, l’outil permet de générer des fichiers de configuration pour la suite logicielle Tessent de Mentor Graphics qui est utilisée, notamment, pour la génération des patrons de tests. Bref, en identifiant automatiquement les bascules membres des structures typiques, qmi peut adapter les outils de conception traditionnels au paradigme asynchrone permettant ainsi de régler la problématique causée par le manque d’outils.

Date	30 oct. 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Claude Thibeault (Directeur(-trice)) & François Gagnon (Codirecteur(-trice))