Naslov
Strukture podataka i algoritmi za ekstrakciju induktiviteta u prospojnim mrežama mikroprocesora
(Data structures and algorithms for inductance extraction in microprocessor interconnections)

Autori
Vešligaj, Davor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
11.07

Godina
2002

Stranica
40

Mentor
Barić, Adrijan

Ključne riječi
prospoj; mikroprocesori; ekstrakcija induktiviteta
(interconnect; microprocessor; inductance extraction)

Sažetak
Tehnološki napredak dizajna i proizvodnje tipova "oslonio se" je tijekom godina uglavnom na tehniku skaliranja, što je dovelo do novog skupa pravila koja utječu na ispravan rad složenih elektroničkih sklopova izvedenih na čipu. Dosad zanemarivani efekti postali su glavni uzrok kočenja daljnjeg razvitka složenih digitalnih sklopova izvedenih u tehnologiji čije su najfinije dimenzije reda veličina 200 do 100 nm. Jedan od tih uzroka je i povećanje utjecaja induktiviteta na ispravan oblik signala na čipu. Budući da se dosadašnje metode ekstrakcije induktiviteta nisu pokazale primjenjive niti kod kompliciranijih konfiguracija linija, a kamoli za ekstrakciju na razini čipa, pokušalo se pronaći nove i uspješnije metode ekstrakcije. Metoda koja se teorijski i praktično pokazala kao obečavajuća je "return-limited inductance extraction" metoda. Iako se bazira na metodi parcijalnih induktiviteta, ono zbog čega se razlikuje od nje je dodatni skup 'halo' pravila, koja za posljedicu imaju poprilično ubrzanje izračuna induktiviteta. Gledajući broj elemenata matrice induktiviteta koji su različiti od nule kao mjerilo brzine, RLI metoda smanjuje njihov broj do 100 000 puta. Točnost RLI metode nije poput metode parcijalnih induktiviteta, ali je s njom u rangu. Dobiveni rezultati za ukupnu impedanciju linija i njihovu fazu dobro se poklapaju s rezultatima koji se dobivaju FastHenry metodom, a FastHenry metoda daleko je zahtjevnija u smislu računarskih resursa. Zadatak ovog diplomskog rada bila je implementacija dijela RLI metode, koji se odnosi na pripremu svih relevantnih podataka za izračun induktiviteta. Implementacija drugog dijela metode, tj. izračun induktiviteta dio je diplomskog rada Milivoja Kovača [8]. Priprema podataka koju je bilo potrebno obaviti odnosi se na unos podataka o linijama napajanja /masa i signala iz vanjske datoteke, te njihovu "pripremu" za izračun. Od glavnih funkcijskih cjelina koje se tiču obrade linija ističu se statička i dinamička segmentacija, te provjera 'halo' pravila preklapanja. Konačni rezultat cjelokupnog koda su definirana područja interakcije sa linijama napajanja i masa koje ih okružuju i signalnim segmentima unutar njih. Tako dobivene i rasjeckane linije spremne su za proračun induktiviteta [8]. Programski kod pisan je u programskom jeziku C i razdvojen u funkcijske module. Kod kao takav prilagođen je za daljnju nadogradnju ili promjenu. Na taj način osmišljeni su i dijelovi struktura poput duplo povezanih lista i kd stabla koja se na jednostavan način mogu koristiti za organizaciju bilo kojeg tip podataka. Budući da program još nije testiran na realnim shemama mikroprocesora, sigurno postoje stvari koje bi trebalo prilagoditi ili izmjeniti radi postizanja veće efikasnosti. Najveća vrijednost ovog diplomskog rada je što predstavlja prvi korak u implementaciji metode ekstrakcije induktiviteta koja u razumno kratkom vremenu može obaviti procjenu utjecaja induktiviteta u prospojnim linijama. Kao osnovna motivacija za ovaj rad poslužila je i činjenica da još ne postoje komercijalne verzije alata koje vrše ekstrakciju induktiviteta na razini čipa.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA