طراحی مدارهای مجتمع پرتراکم پیشرفته

Advanced VLSI Design

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: معماری سیستم‌های کامپیوتری
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف این درس ارائه فرآیند طراحی مدار مجتمع به‌صورت کاملاً استاندارد است. در این دوره، تکنیک‌های طراحی مدارات VLSI در فناوری MOS ارائه می‌شود. موضوعات این درس شامل نظریه ترانزیستور MOS، فناوری پردازش CMOS، روش‌های طراحی VLSI، تحلیل مدار دیجیتال MOS و تکنیک‌های مختلف طراحی مدار CMOS می‌شود. در طول دوره، سیستم‌های دیجیتالی یکپارچه طراحی و شبیه‌سازی می‌شوند و از ابزارهای طراحی VLSI استفاده می‌شود. در پایان دوره، دانشجویان قادر خواهند بود فرآیند طراحی VLSI سنتی را درک و تجربه کنند و پس‌زمینه کافی را برای دوره‌های پیشرفته‌تر در این حوزه به‌دست آورند.

سرفصل‌ها

  1. معرفی مباحث اساسی در حوزه طراحی مدارهای VLSI و توجیه اهمیت این حوزه در صنعت الکترونیک.
  2. مروری بر جریان کاری و فرایندهای مربوط به طراحی مدارهای VLSI و مختصری از روش‌های مهم طراحی در این حوزه.
  3. توضیح فرایندهای تولید CMOS و مراحل مختلف ساخت مدارهای دیجیتال با استفاده از این تکنولوژی.
  4. مروری بر نظریه ترانزیستور و معرفی ناایده‌الی‌های مربوط به عملکرد ترانزیستورها.
  5. مفاهیم اساسی نظریه مقیاس‌پذیری در تکنولوژی VLSI و تأثیر آن بر طراحی مدارها.
  6. مطالعه روش‌ها و تکنیک‌های مختلف برای کاهش مصرف توان و انرژی در مدارهای VLSI.
  7. معرفی نرم‌افزار SPICE و روش‌های تحلیل مدار، همچنین شبیه‌سازی مدارها با استفاده از این ابزار.
  8. بررسی روش‌ها و تکنیک‌های مورد استفاده برای طراحی مدارهای ترکیبی و معرفی خانواده‌های مختلف مدارها.
  9. تحلیل و بهینه‌سازی تاخیر با تحلیل مدل المور و تلاش منطقی برای مدارهای متقارن و نامتقارن.
  10. مفاهیم اساسی و روش‌های طراحی مدارهای ترتیبی و تأثیر آن‌ها بر عملکرد مدار.
  11. بررسی مفاهیم و روش‌های طراحی افزودنی‌ها و مسیرهای داده در مدارهای VLSI.
  12. معرفی مبانی طراحی حافظه در مدارهای VLSI و روش‌های طراحی مدارهای حافظه.
  13. آشنایی با مبانی و مفاهیم مرتبط با اتصالات در مدارهای VLSI.
  14. بررسی عوامل مرتبط با بسته‌بندی، توان و سیگنال‌های ساعت در مدارهای VLSI.
  15. مطالعه مفاهیم و مسائل مربوط به قابلیت اطمینان و پایداری مدارهای CMOS.

ارزیابی پیشنهادی

منابع پیشنهادی

  1. Wayne Wolf. Modern VLSI Design, System-on-Chip Design. 3rd Edition, Course Handouts, 2004.
  2. N. Weste and D. Harris, CMOS VLSI Design, a Circuit and System Perspective, 4th Edition, Addison-Wesley Press, 2011.
  3. R. Jacob Baker, CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, 3rd Edition (IEEE Press Series on Microelectronic System), 2010.
  4. Vishwajit Barbuddhe, Shraddha N. Zanjat, Bhavana S. Karmore, VLSI Design: Basic of VLSI Design, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2020.