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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Um Método Híbrido de Amostragem para Projeto Automático de Circuitos Integrados Analógicos Considerando Otimização de Produtividade
metadata.dc.creator: Silva Junior, Luiz Antônio da
metadata.dc.contributor.advisor1: Girardi, Alessandro Gonçalves
metadata.dc.description.resumo: Em relação ao nível de automação de projeto, os circuitos integrados digitais estão bem mais avançados quando comparados aos circuitos integrados analógicos. Em razão disso, o time-to-market de circuitos mistos é prejudicado devido ao longo tempo de projeto dedicado aos blocos analógicos. O dimensionamento de circuitos analógicos pode ser considerado como um problema de otimização e resolvido através de heurísticas de otimização. A solução obtida depende da estratégia de modelagem empregada no circuito e na estimativa de performancee do mesmo, que é comumente realizada através de simulação elétrica. Em geral, as soluções encontradas estão no limiar do espaço de projeto, e consequentemente qualquer variação nos parâmetros construtivos dos dispositivos afeta o desempenho do circuito. Neste caso, se torna necessária a inclusão da estimativa de produtividade no fluxo de projeto para assegurar que a variabilidade de parâmetros não afetará a performance do circuito. A estimativa de produtividade é feita com o auxílio da análise de Monte Carlo no fluxo de otimização o que acarreta em um aumento de processamento computacional. Com o intuito de reduzir o número de simulações de Monte Carlo e minimizar o tempo necessário para estimar a produtividade resultante em cada iteração, dois diferentes métodos de amostragem são analisados neste trabalho. O método de amostragem por hipercubo latino, utilizado nas primeiras iterações do processo de otimização, é capaz de fornecer uma boa confiabilidade na estimativa da produtividade mesmo com um número menor de amostras. Depois de certo ponto, o método de amostragem utilizado no processo de otimização é modificado para a amostragem aleatória simples, com o objetivo de refinar a busca no espaço de projeto. A metodologia proposta foi adicionada à ferramenta UCAF e utilizada para dimensionar automaticamente um amplificador operacional de transcondutância Miller, o projeto mostrou vantagens em termos de tempo de processamento e otimização de produtividade. Foi demonstrado que o emprego de diferentes métodos de amostragem para análise Monte Carlo em um mesmo fluxo de projeto é capaz de proporcionar uma busca mais eficiente no espaço de projeto.
Abstract: Regarding the design automation level, digital integrated circuits are more advanced when they are compared with analog integrated circuits. As a result, the time-to-market of mixed-signal circuits is hindered due to the long time dedicated for analog blocks designs. Analog circuit sizing can be considered as an optimization problem and the task can be fulfilled by optimization heuristics. The obtained solution depends on the circuit modeling strategy and performance estimation, which is usually performed by electrical simulation. In general, the solutions are located in the design space threshold, and consequently, any variation on the fabrication parameters of the devices affects circuit performance. In this case, it is necessary the inclusion of the yield prediction in the design flow to ensure that parameters variability will not affect circuit performance. Yield estimation is done with the assistance of Monte Carlo analysis in the optimization flow, this results in na increase computational processing. In order to reduce the number of Monte Carlo runs and minimize the required time to estimate the resultant yield in each iteration, two different sampling methods are analyzed in this work. Latyn hypercube sampling method, used in the first iterations of the optimization process, it is capable of providing a good reliability in yield estimation even with a small number of samples. After a certain point, the sampling method used in the optimization process is changed to the conventional random sampling, in order to refine design space search. The proposed methodology was added to UCAF framework and used to size automatically a Miller operational transconductance amplifier, in which the design presented advantages in terms of processing time and yield optimization. It was demonstrated that the use of different sampling methods for Monte Carlo analysis in a single design flow is capable of providing a more efficient search in the design space.
Keywords: Engenharia elétrica
Projeto de circuitos integrados analógicos
Otimização de produtividade
Métodos de amostragem
Electrical engineering
Analog integrated circuit design
Yield optimization
Sampling methods
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
Citation: SILVA JUNIOR, Luiz Antônio da. Um Método Híbrido de Amostragem para Projeto Automático de Circuitos Integrados Analógicos Considerando Otimização de Produtividade. 83p. 2016. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1878
Issue Date: 12-Dec-2016
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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