Разработан метод расчета путей сигналов в микросхемах с экономией вычислений
Сибирские исследователи из Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники разработали новый метод для расчета линий передачи в микросхемах, который позволяет уменьшить погрешность расчетов вдвое, до 0,01%. Эта инновация ускорит процесс проектирования и может стать основой для отечественной системы автоматизированного проектирования (САПР) в области высокочастотной электроники. Об этом сообщает сайт ТАСС.
Сигналы в электронных устройствах передаются по линиям передачи, и для проверки работы будущих плат инженеры проводят компьютерные расчеты их параметров. При этом поверхность проводников разбивается на мелкие участки, формируя расчетную сетку. Точность модели и количество уравнений, решаемых программой, зависят от размеров и расположения этих участков. В зонах, где происходят резкие изменения электрического заряда, требуется более плотная сетка.
Ученые предложили новый подход к построению расчетной сетки для высокоскоростных линий передачи, который может быть интегрирован в отечественную САПР для СВЧ монолитных и гибридных интегральных схем. Метод заключается в выборе размеров участков сетки на основе математического описания распределения заряда, что позволяет сгущать сетку в критических зонах с учетом геометрии проводников и границ диэлектриков. Проверка метода была проведена на двенадцати эталонных структурах с погрешностью не более 0,01%.
Разработка осуществляется в рамках создания отечественной САПР для СВЧ интегральных схем, где ТУСУР совместно с российскими организациями отвечает за схемотехнический редактор и подсистему электромагнитного моделирования. Новый алгоритм можно адаптировать для расчета параметров линий передачи и межсоединений, что необходимо для создания электрических моделей и проверки работы СВЧ-устройств на этапе проектирования.
В дальнейшем ученые планируют разработать генератор гибридных сеток для электромагнитного анализа трехмерных структур. Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования РФ, а результаты опубликованы в международном журнале IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, который входит в высший квартиль Q1.
