Différences entre les versions de « Technologies pour la CAO »

Version actuelle datée du 1 décembre 2016 à 18:12

L'intégration de systèmes toujours plus complexes requière des méthodologies et outils de conception adaptés. En effet, les contraintes fonctionnelles et technologiques sont en constante augmentation alors que les exigences ainsi que le temps de mise sur le marché sont toujours plus serrées. Dans le but de répondre à ces contraintes les approches classiques doivent revues et adaptées. Elles doivent tenir compte de concepts complémentaires tels que le formalisme augmenté, la "réutilisabilité" et la capitalisation des savoirs.

L'équipe SMH développe des modèles compacts et des outils de design multi-physiques dédiés aux systèmes instrumentaux à architectures analogiques et mixtes. Nous développons de nouvelles approches de conception pour les systèmes multidisciplinaires en nous basant sur la spécification formelle et les langages de description matériel. Ceci est réalisé en étendant le champ d'application de techniques de mathématiques, développées dans d'autre buts tel que l'arithmétique des intervalles. L'objectif est d'améliorer les vitesses de calcul des simulateurs tout en restant au plus proche du comportement physique des dispositifs avancés.

Phénomènes physiques

Les composants avancés ainsi que les nouveaux composants fondamentaux nécessitent une compréhension complète de certains phénomènes physiques spécifiques. L'une des activités de l'équipe est dédiée à la modélisation physique fondamentale.

Nos récentes recherches ont porté sur les couches désordonnées de nanocristaux de Si pour des applications de grille flottante dans les mémoires non-volatiles et sur des réseaux aléatoires de nanotubes de carbone pour les capteurs chimiques. Actuellement, nous développons un modèle 2D de cellules solaires organiques, en collaboration avec des collègues de l'équipe MaCÉPV.

En parallèle des activités de modélisation, nous utilisation également des techniques avancées pour l'extraction de paramètres des modèles à partir de mesures expérimentales.

Modélisation compacte

Étapes d'extraction du réseau de résistances de nanotubes de carbone (CNT)

Cette activité de recherche se concentre principalement sur la modélisation compacte de nouveaux composants de base tels que les transistors ultimes et également les capteurs à échelle micro et nanométrique développés par l'équipe.

Une large part de ces activités est consacrée à la modélisation de transistors FET ultimes. Depuis plus de 20 ans, notre équipe travaille étroitement sur ce sujet avec des équipes de l'EPFL (Lausanne, Suisse) et l'URV (Tarragone, Espagne). Nous avons réalisé des modèles compacts de FinFET et transistors MOS multi-grilles (à deux, trois, quatre grilles et GAA). Nous travaillons également sur la modélisation de FETs sans jonction à base de nano-fils, qui présentes des performances prometteuses pour les futurs générations de circuits intégrés haute-performance.

La modélisation de capteurs représente un autre volet de nos activités et constitue une étape nécessaire à l'optimisation des systèmes instrumentaux intégrés. Dans ce cadre, nous avons développé des modèles de capteurs magnétiques à effet Hall (HHD and VHD) et à déflection de charges (CHOPFET).

Plus récemment, nous avons initié de nouveaux projets sur la modélisation de capteurs chimiques. Plus spécifiquemet, nous avons étudié des types de cateurs, ceux à base de FETs à nanotubes de carbone d'une part (CNTFET), et les FETs sensibles aux ions (ISFET) d'autre part. Ces deux composant peuvent potentiellement être fonctionnalisés pour être utilisés comme biocapteurs.

Projets en lien

Les principaux projets en lien avec les activités de modélisation compacte sont :

FP7 COMON, terminé en 2012, "Modeling of multi-gate SOI transistors"
projet XYZ-IRM, "Development of a dedicated system for active minimally-invasive surgery tools tracking in IRM environment"
ANR CAPTEX, 2010-2013, "Modeling of CNTFET-based explosive gas sensors and development of their dedicated fully integrated conditioning electronics"
projet industriel en collaboration avec la société BURKERT, "Virtual prototyping of Lab-on-Chip (LoC) for pollutant detection"

Modélisation multi-physiques haut niveau et outils de simulation

Electrothermal simulator

Afin de répondre aux demandes de plus en plus exigeantes des équipements informatiques et portables, les fabricants de composants se tournent progressivement vers l'intégration 3D consistant à superposer en agencements complexes des puces dans un même boîtier. Une telle approche permet d'envisager la possibilité poursuivre la loi de Moore, voire même de la dépasser ("more than Moore") mais s'accompagne également de nombreux problèmes techniques. En particulier, l'évacuation de la chaleur produite par le circuit intégré est particulièrement délicate et induit une élévation de la température moyenne de fonctionnement ainsi que l'apparition de points chauds. Outre l'augmentation de la consommation, ces problèmes thermiques engendrent également des contraintes mécaniques dues à la dilatation non-uniforme des matériaux, et ont plus généralement un impact négatif sur la fiabilité du circuit.

En l'occurrence, les mécanismes de vieillissement survenant dans les circuits intégrés (électro-migration, NBTI,...) sont d'autant plus important que la température est élevée. Dans le but de minimiser ces effets délétères, il est désormais essentiel de prendre compte les caractéristiques thermiques et mécaniques dès les premiers stades du développement d'un circuit intégré.

Dans ce contexte, nous travaillons depuis 2009 au développement d'un simulateur multi-physiques (électrothermique et mécanique), embarqué dans l'un des outils de CAO standard de l'industrie, en l'occurrence CADENCE®. Aujourd'hui, notre équipe possède un outil opérationnel, validé par expérimentation, pour la simulation des comportements électrothermique et mécanique, dans le flot de conception du circuit intégré. Ceci permet de simuler avec grande précision le comportement du circuit et devrait, à terme, permettre de prévoir précisément le temps de vie d'un système avant qu'il ne tombe en panne.

Projets en lien

Les principaux projets en lien avec les activités de modélisation compacte sont :

ANR 3D-IDEAS, terminé en 2012, "Integration and 3D conception technology for imaging systems and applications"

Outils pour la biologie synthétique

La grande base de connaissances dans le domaine des technologies pour la conception de circuits intégrés permet de décliner ces outils à des domaines et supports autres que les circuits intégrés, tel que la biologie synthétique. Il s'agit d'un nouveau domaine où se rejoignent les biotechnologies et les sciences de l'électronique et du semi-conducteur. Le but est d'explorer les possibilités d'adaptation des outils de conception de circuits intégrés à la conception de systèmes biologiques. Ceci permettrait de créer de nouvelles fonctions biologiques par l'assemblage approprié de blocs élémentaires (en l'occurrence des séquences d'ADN) à l'instar du processus de synthèse des circuits numériques. Une activité de l'équipe SMH consiste précisément à identifier et exploiter les similitudes entre ces deux domaines. Cette activité s'intègre donc dans le "Technologies pour la CAO" dans la mesure où elle s'intéresse à la modélisation de blocs élémentaires et au développement d'outils de CAO (bibliothèques de composants, synthétiseur biologique, simulateur dédié, optimiseur ...).

La figure ci-dessous montre les 4 principales étapes du flot de conception de système utilisant des outils CAO, en l'occurrence, 1) la synthèse automatique "haut-niveau", 2) la synthèse "bas-niveau" à partir de bibliothèques de fonctions élémentaires, 3) le prototypage virtuel (modélisation, simulation et optimisation) et 4) l'assemblage final pour la fabrication et les tests. Notre équipe s'intéresse principalement aux étapes 1 à 3. Pour l'étape 1, nous avons proposé d'adapter un synthétiseur logique libre de droit permettant de réaliser des synthèses de haut-niveau élégantes. Pour l'étape 2, nous explorons le potentiel d'algorithmes évolutifs. Pour l'étape 3, nous avons développé différents modèles et formalismes en langage VHDL-AMS capables de décrire des systèmes biologiques. Ceci mène notre équipe à développer un outils capable de générer des modèles biologiques à partir de la description de liens biologiques génériques entre une macrocellule et un liant.

The last step in this design flow is the validation of the built bio-system. We are currently investigating some new leads to perform the characterization of the system by measuring the fluorescence (i.e. the response of the system) on a modular 3D printed lab-on-chip.

Biological synthesis conception flow

Différences entre les versions de « Technologies pour la CAO »

Version actuelle datée du 1 décembre 2016 à 18:12

Phénomènes physiques

Modélisation compacte

Projets en lien

Modélisation multi-physiques haut niveau et outils de simulation

Projets en lien

Outils pour la biologie synthétique

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+__NOTOC__
-Les travaux de recherche visent à développer des modèles compacts pour les dispositifs consacrés aux circuits analogiques et mixtes. L’objectif est d’apporter des solutions simples, numériquement efficaces et proches de la physique du dispositif. Le premier sujet de recherches traite de la modélisation compacte des transistors MOSFET conventionnels, dits bulk, fortement submicroniques. Il fait l’objet d’une collaboration étroite avec le groupe EKV (LEG-EPFL). Parallèlement à la modélisation compacte des dispositifs CMOS fortement submicroniques, l’étude et la modélisation des transistors multi-grilles (MOSFET à double grille, FinFET) et des transistors à nanotubes de carbone (CNTFET) sont devenues prioritaires. Ces dispositifs devant succéder aux MOSFET conventionnels, ils exigent un effort de recherche important. Il est donc indispensable de développer des modèles performants prenant en compte les nouvelles caractéristiques de ces dispositifs dans le but d’établir un lien fort entre les aspects technologiques et systèmes. Un autre sujet de recherches concerne la modélisation des systèmes à signaux mixtes avec le langage VHDL-AMS. Et enfin, le dernier sujet de recherche concerne la biologie synthétique et l'élaboration des outils CAO associés.
+L'intégration de systèmes toujours plus complexes requière des méthodologies et outils de conception adaptés. En effet, les contraintes fonctionnelles et technologiques sont en constante augmentation alors que les exigences ainsi que le temps de mise sur le marché sont toujours plus serrées. Dans le but de répondre à ces contraintes les approches classiques doivent revues et adaptées. Elles doivent tenir compte de concepts complémentaires tels que le formalisme augmenté, la "réutilisabilité" et la capitalisation des savoirs.
-== MOSFET Bulk ==
+L'équipe SMH développe des modèles compacts et des outils de design multi-physiques dédiés aux systèmes instrumentaux à architectures analogiques et mixtes. Nous développons de nouvelles approches de conception pour les systèmes multidisciplinaires en nous basant sur la spécification formelle et les langages de description matériel. Ceci est réalisé en étendant le champ d'application de techniques de mathématiques, développées dans d'autre buts tel que l'arithmétique des intervalles. L'objectif est d'améliorer les vitesses de calcul des simulateurs tout en restant au plus proche du comportement physique des dispositifs avancés.
-Ce thème de recherche est dédié à la modélisation compacte de MOSFET conventionnels, dits bulk, fortement submicroniques en vue de leur utilisation pour la conception de circuits analogiques et mixtes. L’objectif principal est d’apporter des solutions simples, numériquement efficaces et proches de la physique du dispositif.
+== Phénomènes physiques ==
+Les composants avancés ainsi que les nouveaux composants fondamentaux nécessitent une compréhension complète de certains phénomènes physiques spécifiques. L'une des activités de l'équipe est dédiée à la modélisation physique fondamentale.
-L’équipe est impliquée dans le groupe de travail Européen MOS-AK dédié à la modélisation du MOSFET-Bulk et à la caractérisation [http://www.mos-ak.org/ Lien]. En 2005 elle a organisé une rencontre MOS-AK à Strasbourg en coopération avec l’école d’ingénieurs Télécom Physique Strasbourg [http://www.mos-ak.org/strasbourg/index.html Lien].
+Nos récentes recherches ont porté sur les couches désordonnées de nanocristaux de Si pour des applications de grille flottante dans les mémoires non-volatiles et sur des réseaux aléatoires de nanotubes de carbone pour les capteurs chimiques. Actuellement, nous développons un modèle 2D de cellules solaires organiques, en collaboration avec des collègues de l'équipe MaCÉPV.
-L’équipe est par ailleurs associée au groupe EKV (LEG-EPFL). Une version bêta du modèle MOS EKV v2.6 développée en VHDL-AMS peut être obtenue par téléchargement [http://lsmwww.epfl.ch/models/compact/ Lien].
+En parallèle des activités de modélisation, nous utilisation également des techniques avancées pour l'extraction de paramètres des modèles à partir de mesures expérimentales.
-== Transistors Multi-grilles (MuGFET) ==
+== Modélisation compacte ==
-[[Fichier:FinFET.png|150px|thumb|right|Structure 3D du FinFET]]
+[[File:CNTFET_percolation.png|160px|thumb|right|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php/Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte Étapes d'extraction du réseau de résistances de nanotubes de carbone (CNT)]]]
-Ce thème de recherche est dédié à la modélisation compacte de transistors multi-grilles (MOSFETs à double grille, FinFET) nanométriques en vue de leur utilisation pour la conception de circuits analogiques et mixtes. L’objectif principal est d’apporter des solutions simples, numériquement efficaces et proches de la physique du dispositif.
+Cette activité de recherche se concentre principalement sur la modélisation compacte de nouveaux composants de base tels que les transistors ultimes et également les capteurs à échelle micro et nanométrique développés par l'équipe.
-* Depuis décembre 2008, nous sommes impliqué dans le projet Européen COMON (COmpact MOdelling Network) de type FP7 - IAPP Marie Curie) [http://compactmodelling.eu/ Lien].
+Une large part de ces activités est consacrée à la modélisation de transistors FET ultimes. Depuis plus de 20 ans, notre équipe travaille étroitement sur ce sujet avec des équipes de l'EPFL (Lausanne, Suisse) et l'URV (Tarragone, Espagne). Nous avons réalisé des modèles compacts de FinFET et transistors MOS multi-grilles (à deux, trois, quatre grilles et GAA). Nous travaillons également sur la modélisation de FETs sans jonction à base de nano-fils, qui présentes des performances prometteuses pour les futurs générations de circuits intégrés haute-performance.
-Résumé du projet: Développement d’une chaîne de développement complète de modélisation compacte de technologies CMOS et III-V avancées, du niveau technologique au niveau système.
-Ce projet est composé de 15 partenaires européens: 9 laboratoires universitaires, 6 industriels.
-Notre groupe travaille sur le WP relatif à la modélisation compacte des transistors DG-MOSFET et FinFET.
+La modélisation de capteurs représente un autre volet de nos activités et constitue une étape nécessaire à l'optimisation des systèmes instrumentaux intégrés. Dans ce cadre, nous avons développé des modèles de capteurs magnétiques à effet Hall ([[Systèmes et microsystèmes multiphysiques#Integrated_magnetic_sensors|HHD and VHD]]) et à déflection de charges ([[Systèmes et microsystèmes multiphysiques#Integrated_magnetic_sensors|CHOPFET]]).
-== CNTFET ==
+Plus récemment, nous avons initié de nouveaux projets sur la modélisation de capteurs chimiques. Plus spécifiquemet, nous avons étudié des types de cateurs, ceux à base de FETs à nanotubes de carbone d'une part ([[Systèmes et microsystèmes multiphysiques#Chemical_sensors|CNTFET]]), et les FETs sensibles aux ions (ISFET) d'autre part. Ces deux composant peuvent potentiellement être fonctionnalisés pour être utilisés comme biocapteurs.
-Les nanotechnologies sont un secteur innovant et prometteur qui présente de nombreuses perspectives d’applications. Afin que les attentes à leur égard deviennent des réalités, un important effort de recherche fondamentale et appliquée est au préalable nécessaire. Les transistors à effet de champ à base de nanotubes de carbone (Carbon NanoTube Field Effet Transistors, CNTFET) figurent aujourd’hui parmi les dispositifs susceptibles de remplacer la technologie CMOS.
+<gallery widths=150px>
+File:FinFET.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte SEF d'un FinFET 3D]
+File:CHOPFET_sim.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte SEF d'un capteur magnétique CHOPFET]
+File:CNTFET_Captex.jpeg|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_compacte Capteur chimique à base de nanotubes de carbone]
+</gallery>
-* De septembre 2004 à septembre 2006, notre équipe a fait partie du projet français Nanosys "Architectures pour l'intégration des nanocomposants moléculaires"  [http://www.r3n.org/com/archives/J3N2006-images/docs/ACI-Nanosys.pdf Lien]. Ce projet avait pour objectif de produire une description détaillée d’une électronique nouvelle s’appuyant sur les CNTFET. En particulier, nous nous sommes concentrés sur le développement d’un modèle compact et proche de la physique des CNTFET.
+==== <u>Projets en lien</u> ====
-* Depuis mars 2010, nous sommes dans le projet ANR CAPTEX : "Réalisation d’un Multi-CAPTeur intelligent de traces d’EXplosifs hautement sélectif et sensible à base de matrices de transistors à nanotubes de carbone [http://www.trt.thalesgroup.com/captex/ Lien].
+Les principaux projets en lien avec les activités de modélisation compacte sont :
-[[Fichier:CNTFET_Captex.jpeg|200px|thumb|right|Multicapteur à base de réseaux CNTFETs]]
+*FP7 COMON, terminé en 2012, "Modeling of multi-gate SOI transistors"
-Résumé général du projet CAPTEX
+*projet XYZ-IRM, "Development of a dedicated system for active minimally-invasive surgery tools tracking in IRM environment"
+*ANR CAPTEX, 2010-2013, "Modeling of CNTFET-based explosive gas sensors and development of their dedicated fully integrated conditioning electronics"
+*projet industriel en collaboration avec la société BURKERT, "Virtual prototyping of Lab-on-Chip (LoC) for pollutant detection"
-Le projet CAPTEX propose d’apporter une solution innovante au problème de la détection des traces d’explosifs à base de peroxydes. L’objectif principal du projet est la réalisation d’un dispositif intelligent pour la détection de traces de ce type d’explosifs qui puisse garantir une mesure rapide, sélective et très sensible. A ce jour, aucun dispositif efficace n’existe pour la détection des traces de ces substances, comme le montre clairement l’analyse de l’état de l’art. Dans le cadre du projet CAPTEX, nous visons la réalisation d’un capteur intégré qui sera embarqué sur un véhicule robotisé mobile pour la détection de traces à distance. Plus précisément, nous voulons fabriquer des capteurs ultra compacts fonctionnant à température ambiante, caractérisés par une très faible consommation (< 1mmW), rapides (quelques secondes pour le temps de réponse et une minute environ pour la remise à zéro), hautement sensibles et sélectifs.
+<gallery widths=150px>
+File:DG_MOSFET.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien Structure d'un MOSFET]
+File:DG_MOSFET_sim.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien Transconductance d'un MOSFET DG]
+File:CNTFET_characteristic.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Projets_en_lien Caractéristique d'un FET à nanotubes de carbone (CNTFET)]
+</gallery>
-== Modélisation compacte en VHDL-AMS, et en Verilog-A ==
+== Modélisation multi-physiques haut niveau et outils de simulation ==
+[[File:ET_tool.png|300px|thumbnail|right|link=Technologies_for_computer_aided_design#High-level_multiphysics_modeling_and_simulation_tools|[http://icube-smh.unistra.fr/en/index.php/Technologies_for_computer_aided_design#High-level_multiphysics_modeling_and_simulation_tools Electrothermal simulator]]]
-Parallèlement au développement de modèles compacts, les travaux visent également à mettre au point des solutions efficaces pour la modélisation des systèmes à signaux mixtes avec les langages VHDL-AMS, ou Verilog-A.
+Afin de répondre aux demandes de plus en plus exigeantes des équipements informatiques et portables, les fabricants de composants se tournent progressivement vers l'intégration 3D consistant à superposer en agencements complexes des puces dans un même boîtier. Une telle approche permet d'envisager la possibilité poursuivre la loi de Moore, voire même de la dépasser ("more than Moore") mais s'accompagne également de nombreux problèmes techniques. En particulier, l'évacuation de la chaleur produite par le circuit intégré est particulièrement délicate et induit une élévation de la température moyenne de fonctionnement ainsi que l'apparition de points chauds. Outre l'augmentation de la consommation, ces problèmes thermiques engendrent également des contraintes mécaniques dues à la dilatation non-uniforme des matériaux, et ont plus généralement un impact négatif sur la fiabilité du circuit.
-Dans le prolongement de sa participation à la mise au point du modèle MOS EKV v2.6, Christophe Lallement¹ a développé avec François Pêcheux² plusieurs versions de ce modèle (avec ou sans les interactions thermo-électriques) dans le langage VHDL-AMS.
+En l'occurrence, les mécanismes de vieillissement survenant dans les circuits intégrés (électro-migration, NBTI,...) sont d'autant plus important que la température est élevée. Dans le but de minimiser ces effets délétères, il est désormais essentiel de prendre compte les caractéristiques thermiques et mécaniques dès les premiers stades du développement d'un circuit intégré.
-Des documents sur ces versions du modèle MOSFET EKV v2.6 peuvent être téléchargés ci-dessous :
-*Différentes versions du modèle MOSFET EKV v2.6 en VHDL-AMS
+Dans ce contexte, nous travaillons depuis 2009 au développement d'un simulateur multi-physiques (électrothermique et mécanique), embarqué dans l'un des outils de CAO standard de l'industrie, en l'occurrence CADENCE®. Aujourd'hui, notre équipe possède un outil opérationnel, validé par expérimentation, pour la simulation des comportements électrothermique et mécanique, dans le flot de conception du circuit intégré. Ceci permet de simuler avec grande précision le comportement du circuit et devrait, à terme, permettre de prévoir précisément le temps de vie d'un système avant qu'il ne tombe en panne.
-Les modèles VHDL-AMS, avec ou sans les interactions thermo-électriques, sont discutés dans le chapitre 9 du livre Transistor Level Modeling for Analog/RF IC Design publié par Springer [http://www.springer.com/engineering/circuits+%26+systems/book/978-1-4020-4555-4 Lien].
-Les versions bêta du modèle MOSFET EKV v2.6 développé en VHDL-AMS(C. Lallement, F. Pêcheux), avec ou sans les interactions thermo-électriques, sont consultables ici [http://lsmwww.epfl.ch/models/compact/ Lien].
-¹ Christophe Lallement est l’un des auteurs du modèle MOSFET EKV v2.6.
+<gallery widths=150px>
+File:Die_model.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Carte de stress - Modèle de structure d'un bloc de silicium pour simulation électrothermique]
+File:Die_expansion.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Simulation électrothermique d'un cube de silicium]
+File:3D_mesh.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Carte de stress - Dilatation d'un bloc]
+</gallery>
-² François Pêcheux est au ASIM/LIP6, Département Architecture des Systèmes Intégrés et Micro-électronique, Laboratoire d’Informatique de Paris 6, France
+==== <u>Projets en lien</u> ====
+Les principaux projets en lien avec les activités de modélisation compacte sont :
+*ANR 3D-IDEAS, terminé en 2012, "Integration and 3D conception technology for imaging systems and applications"
+*
-* D’autres documents sur la modélisation compacte peuvent également être téléchargés ci-dessous :
+<gallery widths=150px>
+File:Spring-mass-damper.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Modèle Ressort-masse-amortisseur]
+File:Chip+ThermMap.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Carte thermique d'un CI CMOS]
+File:Thermal_measurments.png|link=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation|[http://icube-smh.unistra.fr/fr/index.php?title=Technologies_pour_la_CAO#Mod.C3.A9lisation_multi-physiques_haut_niveau_et_outils_de_simulation Mesures thermiques d'un CI]
+</gallery>
-Documentation EKV 2.6 The EPFL-EKV MOSFET Model Equations for Simulation (M. Bucher, C. Lallement, C. Enz, F. Théodoloz, F. Krummenacher) [http://ekv.epfl.ch/files/content/sites/ekv/files/pdf/ekv_v262.pdf Lien].
+== Outils pour la biologie synthétique ==
+La grande base de connaissances dans le domaine des technologies pour la conception de circuits intégrés permet de décliner ces outils à des domaines et supports autres que les circuits intégrés, tel que la biologie synthétique. Il s'agit d'un nouveau domaine où se rejoignent les biotechnologies et les sciences de l'électronique et du semi-conducteur. Le but est d'explorer les possibilités d'adaptation des outils de conception de circuits intégrés à la conception de systèmes biologiques. Ceci permettrait de créer de nouvelles fonctions biologiques par l'assemblage approprié de blocs élémentaires (en l'occurrence des séquences d'ADN) à l'instar du processus de synthèse des circuits numériques. Une activité de l'équipe SMH consiste précisément à identifier et exploiter les similitudes entre ces deux domaines. Cette activité s'intègre donc dans le "Technologies pour la CAO" dans la mesure où elle s'intéresse à la modélisation de blocs élémentaires et au développement d'outils de CAO (bibliothèques de composants, synthétiseur biologique, simulateur dédié, optimiseur ...).
-Version bêta d’une version simplifiée du modèle MM11 avec les effets quantiques développé en VHDL-AMS (F. Prégaldiny, C. Lallement) [http://lsmwww.epfl.ch/models/compact/ Lien].
+La figure ci-dessous montre les 4 principales étapes du flot de conception de système utilisant des outils CAO, en l'occurrence, 1) la synthèse automatique "haut-niveau", 2) la synthèse "bas-niveau" à partir de bibliothèques de fonctions élémentaires, 3) le prototypage virtuel (modélisation, simulation et optimisation) et 4) l'assemblage final pour la fabrication et les tests. Notre équipe s'intéresse principalement aux étapes 1 à 3. Pour l'étape 1, nous avons proposé d'adapter un synthétiseur logique libre de droit permettant de réaliser des synthèses de haut-niveau élégantes. Pour l'étape 2, nous explorons le potentiel d'algorithmes évolutifs. Pour l'étape 3, nous avons développé différents modèles et formalismes en langage VHDL-AMS capables de décrire des systèmes biologiques. Ceci mène notre équipe à développer un outils capable de générer des modèles biologiques à partir de la description de liens biologiques génériques entre une macrocellule et un liant.
-Cette étude est une version simplifiée du modèle Philips MM11 qui prend en compte les effets quantiques. MM11 est un modèle compact de MOSFET basé sur la formulation du potentiel de surface.
-* Publication de référence sur les VHDL-AMS et Verilog-AMS:
+The last step in this design flow is the validation of the built bio-system. We are currently investigating some new leads to perform the characterization of the system by measuring the fluorescence (i.e. the response of the system) on a modular 3D printed lab-on-chip.
-"VHDL-AMS and Verilog-AMS as alternative hardware description languages for efficient modeling of multidiscipline systems", F. Pêcheux, C. Lallement, A. Vachoux, IEEE Trans. Comput.-aided Des. Integr. Circuits Syst. 24(2005)204.
-Le schéma du système airbag étudié dans l'article est donné ci-après :
+[[File:Biosynthesis_flow.png|link=Technologies_pour_la_CAO|700px|thumbnail|center|Biological synthesis conception flow]]
-[[Fichier:fichier.gif|right]]
-== Biologie synthétique ==
+[[En:Technologies for computer aided design]]
-[[Fichier:fichier.png|200px|thumb|right]]
-La biologie synthétique est une science récente, issue du rapprochement entre les biotechnologies et les sciences pour l’ingénieur. Elle tend à créer des organismes nouveaux par une combinaison rationnelle d’éléments biologiques standardisés qui sont découplés de leur contexte naturel. Il s’agit d’une extension de la biotechnologie, avec le but ultime d’être capable de concevoir et construire des systèmes biologiques fabriqués qui traitent l’information, manipulent les éléments chimiques, produisent de l’énergie, fournissent de la nourriture et maintiennent et améliorent la santé humaine et notre environnement.
-Depuis 2008 notre équipe travaille sur la modélisation de dispositifs biologiques, ayant pour but de fournir des modèles adaptés et efficaces pour la biologie synthétique, aux outils d'aide à la conception qui sont développé au sein de la thématique [[Technologie de la conception]].
-Nous avons déjà participé à trois éditions de l’iGEM (international Genetically Engineered Machine competition) en 2008, 2010 [http://2010.igem.org/Team:ESBS-Strasbourg Lien], et 2011 [http://2011.igem.org/Team:ENSPS-Strasbourg Lien] organisé par le MIT.
-== Publications de la thématique ==
-'''Publications depuis 2000'''
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-* CHEVILLON N., SALLESE J.-M., LALLEMENT C., PRÉGALDINY F., MADEC M., SEDLMEIR J. and AGHASSI J.
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