автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка средств автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн-центра и экспериментальная проверка их эффективности

На правах рукописи

МАШЕВИЧ Павел Романович

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ ДИЗАЙН-ЦЕНТРА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Зольников Владимир Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Питолин Владимир Михайлович кандидат технических наук Крюков Валерий Петрович

Ведущая организация ФГУТТ НИИ Электронной техники

(г. Воронеж)

Защита диссертации состоится 21 апреля 2006 г. в 1200 на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 118.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 17 марта 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /^ч —' В.К. Курьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Переход экономики страны на рыночные отношения потребовал коренной перестройки одной из ключевых отраслей - электронной промышленности (ЭП). Уровень её развития определяет научно-технический прогресс практически во всех сферах хозяйственной деятельности человека. В СССР ЭП в основном была ориентирована на решение задач создания элементной базы для военной техники и полностью финансировалась и управлялась государством. В переходной период предприятиям ЭП была предоставлена полная самостоятельность, и резко сократилось госбюджетное финансирование. В этих условиях многие из них были перепрофилированы или закрыты. Лишь своевременное вмешательство государства позволило сохранить основные предприятия ЭП. Ограниченное финансирование потребовало тщательного изучения мирового опыта проектирования и производства современных изделий микроэлектроники и его использования для перестройки научной и промышленной инфраструктуры ЭП.

Была поставлена задача создания сети специализированных дизайн-центров (ДЦ) и кремниевых мастерских (КМ), что позволило аккумулировать ограниченные финансовые средства для модернизации отечественного и закупки импортного оборудования для централизованного оснащения данных предприятий.

Дизайн-центр является сложным техническим комплексом для решения задач автоматизации проектирования специализированных СБИС. Он должен быть оборудован высокопроизводительным технологическим оборудованием, вычислительной техникой и программным обеспечением. Самые современные вычислительные машины и системы свободно продаются на мировом рынке и ими могут оснащаться создаваемые ДЦ и КМ.

Однако, новейшее технологическое оборудование и специализированное программное обеспечение, и в первую очередь, для автоматизации проектирования радиа-циоино-стойкой элементной базы является самым оберегаемым секретом фирм-производителей.

Радиационно-стойкая элементная база в настоящее время в основном создается на основе КМОП технологии, так как она обеспечивает уникальные интегральные показатели: широкий спектр функциональных возможностей, низкую потребляемую мощность, простоту изготовления и др.

Задача проектирования данных СБИС требует решения широкого круга вопросов, связанных с исследованием параметров типовых элементов радиационно-стойких КМОП СБИС с учётом требований недавно принятого комплекса государственных стандартов (КГС) «КЛИМАТ - 7», разработки математических моделей и алгоритмов для обеспечения непрерывного процесса проектирования.

Поэтому актуальна задача создания проектной среды разработки специализированных КМОП СБИС двойного назначения, предназначенных для построения управляющих вычислительных комплексов, работающих в особо жёстких условиях: радиационных и электромагнитных воздействий, широком диапазоне температур, большой механической нагрузки и т.д.

Следует отметить, что аппаратура специального назначения имеет жесткие ограничения по массе, габаритам, потребляемой мощности и т.п., что накладывает такие же ограничения на элементную базу. Поэтому для СБИС не менее актуальна задача снижения этих показателей при обеспечении необходимой производительности, функциональных возможностей, надежности и стеЗДо^р^^^^Нчпят-все эти характеристики связаны со степенью интеграции рамками су-

шествующего уровня технологии: конструкторско-технологическими ограничениями на минимальные размеры элементов, максимальными размерами кристалла и количеством выводов. В связи с этим важнейшей задачей проектирования специализированных КМОП СБИС и вычислительных средств на их основе является задача минимизации аппаратурных затрат, что обеспечит выполнение большего количества функций, увеличит быстродействие, повысит надежность, снизит потребляемую мощность и стоимость, увеличит процент выхода годных изделий при изготовлении.

Диссертация выполнена по программам важнейших работ Министерства образования и науки по планам НИР и ОКР ОАО «Ангстрем»: «База-А-ЦОС», «Интеграция». «Сердолик», «Сердолик-2», «Такт-технология», «Тополь 1839» и др., а также в соответствии с межвузовской научно-технической программой И.Т.601 «Перспективные информационные технологии в высшей школе» и научному направлению Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА) «Разработка средств автоматизации управления и проектирования (в промышленности)», «Разработка математического обеспечения проектирования СБИС двойного назначения» №ГР 1528/100031.

Цель работы состоит в создании комплекса методов, моделей, алгоритмов и программных средств проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ.

Для ее решения необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ современного состояния средств автоматизации проектирования, определить проблемы и направления их развития;

2 Сформулировать требования, целевые задачи, принципы построения и обосновать архитектуру технических средств автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

3. Обосновать выбор структуры проблемно-ориентированной программной платформы автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения;

4. Разработать математические модели и алгоритмы моделирования радиационных физических процессов в активных компонентов СБИС, и минимизации аппаратурных затрат при проектировании микросхем;

5 Разработать средства интеграции набора прикладных пакетов с рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ для комплексной автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения;

6 Обосновать технологию формирования и осуществить реализацию лингвистического и информационного обеспечения;

7 Провести программную реализацию разработанных средств и их интеграцию в единую программную среду проектирования КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

8. С помощью разработанных средств разработать типовую библиотеку элементов КМОП СБИС, на основе которой провести проектирование радиационно-стойких микросхем, и таким образом, провести опытную эксплуатацию предложенных средств и оценить экономическую эффективность.

Методика исследования. Для решения поставленных задач использованы: теория вычислительных систем, автоматизации проектирования, оптимизации; аппарат вычислительной математики, прикладной статистики. А также теория построения программ; методы модульного, структурного и объектно-ориентированного программирования;

имитационное, структурное, и параметрическое моделирование; экспертные оценки, вычислительные эксперименты.

Научная новизна. В результате проведенного исследования получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- принципы построения, архитектура технических средств ДЦ автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС, обеспечивших унификацию технического, математического и программного обеспечения и заложивших основу создания единого информационного пространства сети ДЦ и КМ;

- математические модели типовых элементов радиационно-стойких КМОП СБИС, отличающиеся возможное тью моделирования радиационных эффектов все х, указанных в КГС «Климат-7» статических видов излучения с помощью ограниченного набора характеристик (на основе эквивалентности их воздействия), учетом конструктивно-технологических решений, связанных с особенностями накопления заряда в элементах конструкции, универсальностью и адекватностью описания их характеристик на всех этапах иерархического процесса проектирования;

- математические модели и алгоритмы минимизации аппаратных затрат и реализации на их основе блоков микропроцессоров, отличающиеся сокращением наборов операций и использования решений, подтвержденных авторскими свидетельствами и патентами;

- средства интеграции прикладных пакетов для комплексной автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения, отличающихся рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ с автоматизированной адаптацией к особенностям объекта моделирования;

- методика сбора, обработки, хранения, представления и обмена данными и особенности реализации лингвистических и информационных средств в рамках единого информационного пространства, соответствующих базовым принципам современных ИТ.

Праетическая значимость и результаты внедрения. На основе предложенных решений созданы и внедрены программные средства комплексного проектирования КМОП СБИС двойного назначения в ДЦ ОАО «Ангстрем» (г.Зеленоград), реализованные на единой методологической платформе и позволяющие распространить их на предприятиях аналогичного профиля. Анализ результатов внедрения показал высокую эффективность разработанных средств.

Предложенные средства создания радиационно-стойких изделий с минимизацией аппаратурных затрат использовались при создании типовой библиотеки элементов радиационно-стойких СБИС, что позволило спроектировать более 500 типовых элементов, благодаря чему была создана целая гамма СБИС.

Разработаны и внедрены обучаемые программно-аппаратные комплексы, которые эффективно используются для проведения лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования, подготовки аспирантов, соискателей, а также для непрерывной переподготовки специалистов в ВГТУ на кафедре САПР.

Предложенные решения носят универсальный характер и могут использоваться при создании подобных систем в ЭП.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на- коллегиях ряда Министерств РФ. семинарах и совещаниях Научного Совета «Федеральные проблемы создания элементной базы информационно-вычислительных и управляющих систем».

Результаты работы докладывались на: международных научно-технических конференциях по приборам ночного видения (Москва, 2004); «Системные проблемы на-

дёжности, качества, информационных и электронных технологий» (Москва, 2005), «Наука и образование» (Воронеж, 2005); «50 лет модулярной арифметике» (Москва, 2005); российских конференциях «Информационные технологии» (Воронеж, 2005), «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2005); «Стойкость-2005» (Москва, 2005).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 32 печатные работы, включая б работ, опубликованных в журналах рекомендованных ВАК, монографию и 8 авторских свидетельств и патентов России, США, Франции, Швеции.

В работах выполненных в соавторстве автору принадлежит более 50% процентов материала по основным научно-техническим решениям и эффективности их реализации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников. Материал диссертации изложен на 172 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируется цель, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первом разделе проведен анализ современного состояния ЭП, методики и средств автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения.

Электронная промышленность является приоритетной областью экономики, основой научно-технического прогресса в ключевых отраслях промышленности и обеспечения обороноспособности страны. В начале 90-х годов темпы её развития значительно замедлилось. Эта ситуация усугубилась при переходе экономики на рыночные отношения. Опережение достигнутого технологического уровня в ЭП передовых стран оценивается на настоящий период в несколько десятилетий. Прекращение государственного финансирования привело к закрытию многих предприятий ЭП или их перепрофилированию. Насущная необходимость обеспечения национальной безопасности России привела к пересмотру позиции государственных органов к задаче сохранения и развитии ЭП. Была предложена и принята национальная доктрина её ускоренного развития и выделены необходимые финансовые средства. Проведено масштабное переоборудование ведущих предприятий ЭП Разработана и реализуется концепция создания специализированных предприятий по автоматизации проектирования и производства СБИС различного назначения, которые оснащаются самым современным технологическим оборудованием (в том числе и импортным) и ориентированы, в первую очередь, на проектирование и производство современной элементной базы для аппаратуры военного назначения в соответствии с программой «Номеклатура-2»

Приняты федеральные целевые программы «Развитие электронной техники в России», «Национальная технологическая база», «Электронная промышленность Москвы -России XXI века» Они определяют следующие направления развития в области микроэлектроники: прорыв в субмикронной микроэлектронике с развитием инфраструктуры автоматизации проектирования и производства; внедрения комплекса мер по обеспечению управляемости технологических процессов через аттестацию систем качества; внедрения технологического, контрольно-измерительного оборудования; совершенствование правил бездефектного проектирования и производства; внедрение методов и средств контроля радиационной стойкости на всех этапах жизненного цикла изделий преимущественно по результатам испытаний и физико-технической экспертизы, повышение качества используемых материалов ( в т.ч. и радиационно-стойких - карбида кремния и арсенида галлия) и технологических процессов - "кремний на изоляторе" и др.; совершенствование способов конструктивного исполнения; развитие перспективных технологий: микро-механотроники,

наноэлекгроники и нейро-сисгем, однородных вычислительных сред и др.

Мировая практика в области проектирования и производства СБИС претерпела существенные изменения. Дня снижения уровня капиталовложений, времени проектирования, производства продукции была поставлена и решена задача разделения труда и специализации предприятий ЭП на ДЦ и КМ.

Данные технология разделения функций и принцип взаимодействия с заказчиками позволяют предприятиям ЭП с использованием сети Интернет взаимно пользоваться услугами интеллектуальной собственности (технологическими маршрутами, библиотеками элементов, конструкциями схем, шаблонов, стандартизированных спецификаций и т. д.), а также передавать их третьей стороне.

В последнее время КМОП СБИС находят все большее применение для построения специальной аппаратуры военного и гражданского назначения благодаря преимуществам по интегральному показателю. Для моделирования характеристик и специализированных КМОП СБИС двойного назначения, предназначенных для эксплуатации в жестких условиях необходимо, в первую очередь, необходимо разработать математические модели типовых (стандартных) элементов и определить весь необходимый набор параметров и ввести соответствующие изменения в математическое обеспечения практически всех этапов проектирования.

Проведённый анализ известных средств автоматизации проектирования данного класса СБИС для эксплуатации в особо жёстких условиях показал, что зарубежные средства не могут быть закуплены, так как являются самым оберегаемым секретом фирм-производителей.

Поэтому поставлена задача создания системы автоматизации проектирования КМОП СБИС ДЦ.

Во втором разделе определены основные задачи ДЦ, обоснована архитектура технических средств, определена структура проблемно-ориентированного программного обеспечения и разработано математическое обеспечение моделирования радиационных эффектов в типовых элементах КМОП СБИС.

Основными задачами при проектировании изделий микроэлектроники ДЦ являются: выбор оптимальной структуры типовых элементов за счет применения алгоритма минимизации покрытия логических функций, анализа на тестопригодность, синтеза логической схемы с минимизацией аппаратных затрат, предварительной логической верификации, преобразования логического базиса в схемотехнический, моделирование статических и динамических характеристик типовых логических элементов КМОП БИС с учетом радиационных воздействий, логическая верификация и моделирование неисправностей базовых функциональных блоков с учетом реальных статических и динамических характеристик типовых логических элементов, генерация тестов, анализ дефектов.

Для решения данных задач предложена методика автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения, отличающаяся учетом радиационных эффектов в зависимости от конструктивно-технологических особенностей изготовления и обеспечивающая минимизацию аппаратурных затрат. Данная методика проектирования КМОП БИС двойного применения с учетом руководящего материала «правила проектирования для технологического процесса АТ-12ДМ и АТ-20СЫ БР ОМ» легла в основу отраслевых руководящих документов и материалов.

Исходя из анализа опыта построения технических средств ДЦ и его целевых задач определены требования и обоснована архитектура технических средств.

Она представляет собой сетевую трехзвенную систему, построенную по модели клиент-сервер. В качестве серверов используются сервер баз данных и сервер приложений. Основным строительным звеном системы должны являться автоматизированные рабочие

места (АРМ), на базе которых формируются локальные вычислительные сета. Данные АРМ могут реализовываться на базе рабочих станций, Х-терминанов или ПЭВМ с большим объемом внешней и оперативной памяти.

Взаимодействие АРМ и серверов должно осуществляется по прямым физическим магистралям с использованием сети Ethernet Внешняя интеграция должна реализоваться за счет среды мировой системы ИНТЕРНЕТ.

Предложена структура проблемно-ориентированной прикладной программной платформы, которая должна включать следующие программные блоки: управляющий, лингвистический, диалоговой обработки, графический редактор, схемотехнического моделирования, расчета параметров, типовых элементов при радиационном воздействии, минимизации аппаратных затрат, анализа тестопригодности, функционально-логического моделирования, генерации тестов, анализа дефектов.

Автором были разработаны математические модели, которые позволяют более адекватно учитывать радиационные эффекты с учетом конструктивно-технологических параметров и характеристик внешних воздействующих факторов в соответствии с КГС «Климат-7».

В модели использован подход сведения всего многообразия радиационного воздействия к единому фактору - ионизационной составляющей поглощенной дозы в зависимости от вида воздействия (электроны, протоны или гамма-кванты) и использование квазистационарного приближения, т.е. неизменности распределения концентрации свободных дырок по толщине S1O2 во время радиационного облучения

где р — концентрация свободных дырок в объеме БЮг-

Данное условие осуществляется при средних и высоких значениях мощности дозы . (10-1000 рад/с) и соответствует реальным условиям эксплуатации. Его использование позволило существенно упростить моделирование накопления заряда в диэлектрике и разбить на несколько отдельных задач: расчет распределений дырок и потенциала, расчет распределения концентрации протонов, вычисление концентрации заряженных Е'-центров и определение значения накопленного в диэлектрике заряда.

1. Распределение дырок р(х) определяется с помощью решения следующей краевой задачи

= о;

дхг дх ее0 dt

= P(t„) = 0; <p(xl) = 0; <р=

где /(Еох) - выход заряда, который определяется как доля дырок, избежавших начальной рекомбинации и является функцией от электрического поля в оксиде

0,27

0,084 + Ет [МВ/см]

-+1

, р.,, — подвижность дырок в Si02;

ц>т = кТ/ <7о — тепловой потенциал; Е(х, г) — распределение напряженности элекгриче-

ского поля в 8102, Ео = 8,85-10"14 Ф/см — диэлектрическая константа; д0 — элементарный заряд; е — относительная диэлектрическая проницаемость оксида, Р - мощность дозы, go — эффективность ионизации; = <р(1ш).

2. Концентрация протонов может быть получена с помощью соотношений:

дх1

dN (x,t)

а =ф,ц«+

NHJx, 0) = 0, dN ix^t)

д2ЫнЛ*,0 д[и HAx,t)E(x,t))

дх

+&,kzNSlH(x,t)p(x,t);

(8)

N(х, 0 — распределение концентрации протонов по толщине оксида в момент времени /: и,/- — подвижность протонов в ЗГО2; кг 3,— константы; — распределение комплексов =81-Н по толщине подзатворного диоксида кремния.

3 Распределение концентрации заряженных Е'-центров осуществляется с помощью выражения:

AN„,(x,

,=| ^ рея + 1

■ NStH(x,0) (l-е~к^<)+ NSiOH(,r,0)• (l-e"MW<).

(9)

где Nol{x, t) — распределение концентрации заряженных E'-центров по толщине оксида в момент времени t\ А(х,0) — концентрация неравновесных состояний; п(х, t) — распределение свободных электронов по толщине оксида в момент времени /, -количество напряженных связей, релаксирующих при одном разрыве; р(х) — распределение свободных протонов по толщине оксида в момент времени t; к\, къ к2 - константы; Ns,oh — распределение комплексов sSi-OH по толщине подзатворного диоксида кремния.

4. Заряд диэлектрика рассчитывается в соответствии с выражением:

(10)

ч

Моделирование сбора заряда из трека тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) проводится следующим образом.

1. Решается краевая задача для распределений концентрации носителей заряда в чувствительном объеме с посощью соотношений:

дг <ч 5г" дг- ' дгп д2п]

д( = D2\ ~ + ~I-СМгР-ПъРо)~С„(ргп-р02п0)-

х

п-п„

др _др _дп = )• % _ дп _дп

дг _-=0 dz -=z0 & -=г0 ' а- 0 дг /•=Я ~ дг ,«о Зг

(И) (П) = 0; (12)

р(г, г, / = 0) = п(г, г, / = 0) =

р£

.2 '

Г-йГ,',

6,яг, 0, г>г,;

А =

2Д,Д

¿>„ + д

"-"о <№

"-"О

Ор + Д

"-"о <Ро;

п-п0>р0.

(13)

(14)

где пир — полные концентрации носителей электронов и дырок, , а щ и р0 — начальные равновесные концентрации носителей, О - коэффициент диффузии (Д и Д> - соответственно электронов и дырок), т - время жизни, С, и Ск - Оже-коэффициенты для кремния составляют порядка 2-Ю-3' см6/с, I - линейные потери энергии ТЗЧ

2. Вычисляется диффузионный ток неосновных носителей заряда (электронов) через верхнюю торцевую поверхность цилиндрического чувствительного объема:

а &

В полярной системе координат с учетом аксиальной симметрии относительно оси г выражение (15) можно преобразовать следующим образом:

т

с . л & Л

дп(г = 0;г;/)

/-£/г. (16)

3 Общий ток неосновных носителей, учитывающий дрейфовую компоненту, определяется путем удваивания диффузионного тока:

,(0 = -4*<г£>„ }

дп(2 = 0;щ) 82

г Л- ■

4. Собранный заряд определяется путем интегрирования выражения (17):

, гч V >, "г 9и(г

0 о

■■0\пП

дг

¿г.

(17)

(18)

Таким образом, предлагаемая методика позволяет рассчитать для заданного значения ЛПЭ падающих частиц форму импульса ионизационного тока и зависимость собранного заряда ш времени после попадания частицы. После того, как получена зависимость собранного заряда от значения ЛПЭ ТЗЧ, может быть определено пороговое значение ЛПЭ ТЗЧ для одиночных обратимых сбоев. В качестве порогового выбирается такое значение ЛПЭ, при котором собранный заряд равен заряду переключения логического состояния КМОП-триггера, для которого проводится моделирование

Для прогнозирования частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев при воздействии ТЗЧ с заданными спектрально-энергетическими характеристиками кроме порогового значения ЛПЭ Ь0 определено сечения насыщения 0О- Данные параметры позволяют аппроксимирующей зависимость сечения сбоев от ЛПЭ, и рассчитать частоту сбоев по формуле

|аОЦ(р,оп(1)сЦ.,

(19)

где Ф,оп(£) — дифференциальный ЛПЭ-спектр ТЗЧ, см""с" (МэВ см~/мг)~ . а(1) — зависимость сечения событий от ЛПЭ ТЗЧ, которая обычно аппроксимируется функцией Вейбулла. В качестве сг0 можно взять площадь торцевой поверхности ци-

линдрического чувствительного объема, для которого проводилось моделирование сбора заряда ст0 = тгЛ2.

В третьем разделе рассмотрены математические модели и алгоритмы проектирования СБИС с минимальными аппаратурными затратами, информационное обеспечение и средства интеграции программных модулей.

В работе исследованы особенности проектирования блоков микропрограммного управления (БМГГУ) СБИС минимальной площади на базе регулярных структур типа программируемые логические матрицы (Ш1М) и ПЗУ. Рассмотрена структурная декомпозиция БМПУ и проведена логическая минимизация ПЛМ для типовых фрагментов графа переходов БМПУ при конъюнктивной форме логических условий, кодировании команд методом расширения кодов операций и др. Сделаны оценки площади кристалла и ее изменение при реализации предложенных методов.

Сокращение аппаратных затрат достигалось за счет: сокращением набора одноместных операций АЛУ путем выполнения их как двухместных с константами; применением в качестве регистров общего назначения модифицированных накопителей стандартных статических ОЗУ, в которые введены два направления считывания; разбиением дешифраторов регистров на две части с обеспечением двухкоординатной выборки; применение в схемах управления регулярных структур типа ПЛМ, структур на квазистатических логических элементах, позволившее упростить схему и ее реализуемость средствами САПР

Исследованы вопросы введения промежуточных состояний для уменьшения площади БМПУ на кристалле при реализации различных вариантов графа переходов. Проведена логическая минимизация ПЛМ для типовых фрагментов графа переходов БМПУ при конъюнктивной форме логических условий, кодировании команд методом расширения кодов операций и др. Сделаны оценки площади БМПУ на кристалле и изменения площади при оптимизации графа переходов.

Анализ аппаратных затрат осуществляется при описании блоков микропрограммного управления в виде графа переходов. На его основе предложены методы логической и структурной минимизации аппаратных затрат блоков микропрограммного управления и показано: в качестве накопителя микропрограмм при малых объемах предпочтительно использовать структуру типа ПЛМ, а при больших -типа ПЗУ; для снижения объема ПЛМ эффективно введение промежуточных состояний в граф переходов блока микропрограммного управления; структурная декомпозиция блока (введение мультиплексирования информации на входе, демультиплексирования на выходе, разбиение входного регистра и регистра следующего адреса на части, с разным алгоритмом смены информации на них, введение управляемого счетчика) позволяет существенно сократить объем накопителя микропрограмм типа ПЛМ.

На основе разработанных средств получен ряд новых структурных, схемотехнических и конструктивно-технологических решений реализации основных блоков и элементов СБИС (АЛУ, схем переноса, логических элементов, триггеров, ячеек БМК, усилителей, ПЛМ, ПЗУ, блоков и ячеек регистров, магистральных элементов), защищенных авторскими свидетельствами и патентами и в совокупности обеспечивших возможность создания ряда специализированных СБИС.

Исходя общей концепции построения информационных сред САПР, предложенной структуры программных средств, математических моделей, обоснованы требования к информационному обеспечению подсистемы.

В соответствии со сформулированными требованиями разработана система единой подготовки исходной информации, использующая особенности предложенного

языка структурно-модульного описания схем как текстовых, так и графических данных, которые дополнены графосимволическим языком описания структур.

Для построения информационного обеспечения системы используются два типа внутренних структур - списочная с указателями и ассоциативная кольцевая.

Для интеграции программного обеспечения предложена модель структурного синтеза САПР, которая является задачей многокритериальной оптимизации на множестве компонентов системы. Решение данной задачи достигается минимизацией векторного интегрального критерия оптимизации <р(г), характеризующего качество совместной работы компонентов

.?(*) = (1)

При этом интегральный критерий р(г) имеет вид функционала и описывается следующим образом:

= + (2)

где 3 -{.¡^х, у)} - функционал качества, определяемый непосредственно на компонентах системы; / = {/,(2,^)} - функционал качества цепочек компонентов системы; у -вектор, характеризующий конкретное задание на проектирование (число узлов, класс схемы и т.д.); X - множество пакетов прикладных программ, хеХ; 2 - множество цепочек пакетов, г е 2, хег, т - число рассматриваемых критериев. Причем чаще всего функционал / нельзя описать явно, т.к. он имеет случайную природу и характеризует совместимость компонентов САПР.

Основу решения структурного синтеза составляет последовательное решение четырех локальных задач Д - Д, при помощи соответствующих им многовариантных оптимизационных моделей - /;4. Вначале необходимо ограничить разнообразие множеств компонентов на обоих основных уровнях интеграции (Д). Затем выбрать оптимальный вариант интеграции альтернативных компонентов на обоих уровнях интеграции (/?,). Посте этого выбрать порядок предшествования проектных операций (/?,). Эта задача решается двумя методами: 1) задается упорядоченная последовательность номеров элементов (компонентов) в списке и необходимо каждому номеру поставить в соответствие компонент из списка элементов системы; 2) задается начальный компонент и необходимо найти оптимальный маршрут переходов между компонентами, входящими в список элементов. Ее многовариантная оптимизационная модель /¿3 для первого случая имеет вид задачи о назначениях, а для второго - вид задачи о коммивояжере. На заключительном этапе группируются элементы множеств различных уровней интеграции в локальные маршруты проектирования и подсистемы САПР (Д,).

Отметим, что решение задачи структурного синтеза САПР возможно, если установлена количественная связь показателей системы = 1,/) со значениями показателей ее компонентов.

(3)

Интеграция при создании САПР проявляется на нескольких уровнях: 1) маршрут проектирования Д ; 2) организация обеспечений САПР - среда САПР - у

Д = {Д,Д.....(4)

/ = {с„с,,...,с,.....с,}; ' = 1Д\

где у - номер варианта интеграции пакетов прикладных программ; В1 - ] -й вариант маршрута проектирования; г - номер варианта среды САПР; С, - /-й вариант среды проектирования.

Для более точного учета взаимодействия компонентов необходимо глобальные уровни интеграции разбить на локальные подуровни, где каждому из них в результате объединения элементов данного уровня аи соответствует свое множество компонентов

- вектор альтернатив Ак:

Л =(««.-.<*„.....«иЛ к = \Л\ / = 1Л, (5)

где к - номер локального уровня интеграции; 4 - число компонентов на к -м локальном уровне интеграции; К - общее число локальных уровней интеграции.

Структура САПР является сложной системой а-, принадлежащей множеству Я, которое представляет собой отношение на непустых множествах альтернативных компонентов на каждом из уровней интеграции.

5сДхД х...хД х^хЛ,; к = \,К (6)

где с - знак отношения; х - знак декартова произведения.

Задача оптимального синтеза состоит в выборе наилучшего варианта £ сочетания компонентов , V* = 1, АГ различных локальных уровней интеграции из множества допустимых вариантов системы 5, осуществляющегося путем поэтапного исключения вариантов, не обеспечивающих заданных требований Р'.

Для измерения степени разнообразия перечисленных множеств, используется энтропия. Разнообразие локальных уровней интеграции измеряется энтропией независимых вариантов:

(2.11)

а разнообразие многовариантной интеграции измеряется энтропией комбинаций локальных уровней интеграции при учете их взаимного влияния - энтропией многовариантной интеграции - Я(5):

Щ8) = Н(А„А2,...,АК) = £ £НАДА„) + Н(АК)

-I (2.12)

При этом взаимодействие вариантов различных локальных уровней интеграции оценивается условной энтропией разнообразия вариантов на л-м локальном уровне при выборе компонента из А-го локального уровня.

На.(А.) = -¿Ри2р(хч/хц)18р(х11)/хы)

н (2.13)

Для достижения максимальной надежности процесса многовариантной интеграции необходимо минимизировать энтропию многовариантной интеграции ЖЯ).

Общая структура многовариантной оптимизационной модели имеет вид:

£ха=1 ;хи={1-ук = 1К;1 = йГк (2.14)

ы

/, с /, с /;;', е /,;I, е /,

где /, - множество индексов характеристик средств проектирования и контроля САПР ИЭТ; /, - множество индексов характеристик средств проектирования и кон-

троля САПР ИЭТ, требования'к 'которым формируются в виде ограничений; - г-й скалярный критерий оптимизации.

Таким образом, разработаны модели оптимальной интеграции проектных процедур и обеспечений САПР. Оптимизация сочетания противоречивых требований предъявляемых к качеству и времени получения эффективного решения, а также к необходимым вычислительным ресурсам достигается за счет применения иерархического подхода к учету взаимного влияния элементов различных уровней интеграции и управлением перебора допустимых вариантов системы на основе настраиваемых вероятностей использования ее компонентов и совмещения расчетных и экспертных оценок эффективности САПР.

В четвертом разделе рассмотрены особенности развития научной и промышленной базы автоматизации проектирования специализированных СБИС двойного назначения, структура программного пакета автоматизации проектирования СБИС двойного назначения, результаты внедрения и эффективность его использования.

Описаны вопросы развития научной и промышленной базы автоматизации проектирования специализированных СБИС двойного назначения. Созданы маршруты проектирования различного класса микросхем, которые способны проводил» проектные работы в сжатые сроки при обеспечении качества изделий, соответствующего мировому уровню с требуемым уровнем стойкости к климатическим, механическим и специальным воздействиям. Разработана нормативно-техническая документация использования средств автоматизации проектирования изделий микроэлектроники.

В результате проведенных работ создан ДЦ с использованием серверов баз данных, и приложений и рабочих станций, включающих все необходимое программное обеспечение, объединенных в вычислительную сеть.

Система реализована на базе высокопроизводительных серверов - компьютеров фирмы Sun типа Sun Sparc с процессорами UltraSPARC фирмы Sun Microsystems, которые работают под управлением операционной системы Unix (Solaris 8 v.7), рабочих станций фирмы Hewlet Packard и X-терминалов, которые представляют собой ЮМ PC или подобные машины, объединенных каналом типа Ethernet.

Программное обеспечение автоматизации проектирования КМОП СБИС представляет собой комплекс программ, состоящих из набора стандартных модулей автоматизации проектирования и разработанных автором. К основным программным модулям, разработанных автором, относятся: интерфейс пользователя - INTER; управления комплексом в целом - МОМШЖопределения параметров ионизирующего излучения - DMD; расчета дозовых характеристик радиационного воздействия - RAD; расчета параметров ТЗЧ -TZCH; моделирования радиационных тепловых эффектов - IRBIC; электронные обучающие средства - HELP.

Внедрение данных средств позволило существенно развить аппарат автоматизации проектирования, который заключалось в предложенных оригинальных методах, моделях и алгоритмах.

Создана иерархическая библиотека типовых и функциональных элементов с учетом радиационного воздействия, которая включает более 500 элементов. Она позволяет проектировать СБИС любой сложности.

В результате создана широкая номенклатура радиационностойких СБИС: микропроцессорный комплект серии 587; БМК серии 1537; 16-разрядный микропроцессорный комплект серии 1836; 32-разрядный микропроцессорный комплект серии 1839 и др.

Проведенные работы подтвердили высокую эффективность разработанных средств, получены рекомендации ведущих ученых о ее распространении для внедрения на всех аналогичных предприятиях. Предложенные в работе решения в виде программно-аппаратного

12

комплекса используются ВГТУ в лекционных курсах, лабораторных занятиях, курсовых, дипломных проектов, подготовке аспирантов и докторантов.

В актах внедрения, приведённых в приложении, отмечено, что на основе предложенных решений на предприятиях ОАО «Анстрем» (г. Зеленоград) и ФГУП «Научно исследовательский институт электронной техники» (г. Воронеж) значительно увеличена эффективность работы предприятий. Годовой экономический эффект, рассчитанный финансовой службой, составляет несколько миллионов рублей.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы.

Основные результаты работы:

1. Проведён анализ современного состояния средств автоматизации проектирования, определены проблемы и направления их развития;

2. Обоснованы требования, целевые задачи, принципы построения, архитектура технических средств автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС, обеспечивших унификацию технических, математических и программных средств и заложивших основу создания единого информационного пространства сети ДЦ и КМ;

3. Обоснован выбор структуры проблемно-ориентированной программной платформы автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

4. Разработаны математические модели и алгоритмы моделирования радиационных физических процессов в активных компонентах СБИС, позволяющих определить все характеристики описания типовых элементов на всех этапах иерархического процесса проектирования;

5 Созданы и реализованы методы анализа и снижения аппаратурных затрат при проектировании микросхем на структурном, схемотехническом и конструктивно-технологическом уровнях проектирования;

6 Разработаны средства интеграции набора прикладных пакетов для комплексной автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения, отличающихся рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ с автоматизированной адаптацией к особенностям объекта моделирования;

7. Предложены методика сбора, обработки, хранения, представления и обмена данными и особенности реализации лингвистических и информационных средств в рамках единого информационного пространства ДЦ;

8. Проведена программная реализация разработанных средств и создана единая программная среда проектирования КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

9 Предложены методика и особенности развития научной и промышленной базы автоматизации проектирования специализированных СБИС двойного назначения;

10 Разработано методическое обеспечение, средств комплексной автоматизации проектирования.

11 С помощью разработанных средств создана библиотека типовых элементов специализированных КМОП СБИС, на основе которой проектируются радиационно-стойкие микросхемы. В результате создана широкая номенклатура изделий и, таким образом, проведена опытная эксплуатация предложенных средств и оценена экономическую эффективность.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Антимиров, В.М. Создание промышленной инфраструктуры разработки, производства и испьпания вычислительных комплексов для систем управления двойного назначения [Текст] / Антимиров В.М., Машевич П.Р., Ачкасов В.Н.// Авиакосмическое приборостроение. - 2005. - №8. - С. 9 - 11.

2. Антимиров, В.М. Развитие управляющих вычислительных комплексов двойного назначения [Текст] / В.М.Антимиров В.Н.Ачкасов, П.Р.Машевич. Ю .К. Фортинский// Приводная техника. - 2005. - Х°3(55). - С 56 - 61.

3 Антимиров, В.М. Современные вычислительные комплексы для бортовых систем управления [Текст] / В.М.Антимиров, В Н.Ачкасов, П.Р Машевич // Полет. - 2005. - №8. -С 23 - 26.

4. Межов, В.Е. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационно-стойких КМОП БИС [Текст] / Межов В.Е., Ачкасов В.Н., Машевич П.Р., Фортинский Ю К.// Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - Вьш.1-2. - С. 124-126.

5 Ачкасов, В.Н. Создание промышленной и научной инфраструктуры корпоративной разработки, производства и испытания элементной базы, модулей и вычислительных комплексов для систем управления [Текст] / Ачкасов В.Н., Антимиров В.М., Машевич П Р , Фортинский Ю.К.// Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - Вып.3-4. - С. 3-5.

6 Машевич, ПР. Промышленная технология разработки и изготовления отечественных микросхем [Текст] / П.Р Машевич // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Серия: системы автоматизации проектирования. - 2005. - Вып. 1.- №11. - С 127 -129

Монография

7. Машевич. П.Р. Инструментальные средства автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн центра [Текст]: монография / П.Р. Машевич, В К. Зольников. - Воронеж: Воронеж, гос. ун-т, 2006,- 175 с.

Статьи и материалы конференций

8. Машевич, П.Р. КМОП мультиплексор для субматричного фоторезистора на ГЭС КРТ МЛЭ, работающего в холодной (80 К) зоне ФЧЭ [Текст] / П.Р. Машевич и др. // Тезисы докладов XVIII Международной научно-технической конференции по приборам ночного видения. - М.: Моск. инженерно-физич. ин-т. - 2004. - С. 112.

9 Машевич, П.Р. Матричные микроболометрические приемники форматов 160x120 и 320x240 [Текст] / П.Р. Машевич. Ü Тезисы докладов XVIII Международной научно-технической конференции по приборам ночного видения. - М.: Моск. инженерно-физич. ин-т - 2004 С 131.

10 Машевич, П.Р. Технология создания современной элементной базы [Текст] / П.Р. Машевич // Материалы Всероссийской конференции «Информационные технологии» - Воронеж: Научная книга. - 2005. - С. 157-158.

11. Ачкасов, В.Н. Подсистема автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления [Текст] / В.Н.Ачкасов, В.М Антимиров, П.Р Машевич, Ю К.Фартинский Ч Труды всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы». - Воронеж Воронеж, гос. техн. ун-т. - 2005. - С. 45-46.

12. Ачкасов, ВН. Средства автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления [Текст] / ВН. Ачкасов, В.М. Антимиров. П.Р.Машевич // Материалы Российской конференции «Стойкость-2005». - М.: Моск. инженерно-физич. ин-т. - 2005 -С 251.

13. Зольников, В.К. Моделирование работоспособности радиационно-стойких микросхем [Текст] / В.К.Зольников, П.Р.Машевич // Материалы X Международной конференции «Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий». - М: Радио и связь. - 2005. Часть 1 - С. 77.

14. Машевич, ПР Методология проектирования микроэлектронных компонентов [Текст] / П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления: Межвуз. сб. науч. тр. Вып.Х. - Воронеж: Воронеж, гос. лесотехнич. акад. - 2005. - С. 148-150.

¡5. Ачкасов, В.Н. Обоснование структуры АРМ проектирования базовых элементов микросхем двойного назначения [Текст] / В.НАчкасов, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский,

B.Е.Межов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления: Межвуз. сб. науч. тр. Вып.Х. - Воронеж' Воронеж, гос. лесотехнич. акад. - 2005. - С. 215-216.

16. Машевич, П.Р. Новые технологии проектирования микроэлектронных компонентов [Текст] / П.Р.Машевич // Межвузовский сборник научных трудов «Моделирование систем и информационные технологии».- Воронеж: Научная книга - 2005. Вып.2. -

C. 173-174.

17. Машевич, П.Р. Лингвистические средства для проектирования микросхем [Текст] / П.Р.Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. -2005. - № 2(20). - С. 209 - 213.

18. Анитимиров, В.М. Исследование вариантов резервирования мигистральных связей в вычислительной системе [Текст] / В.М.Анитимиров, В.НАчкасов, П.Р. Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. - 2005. - № 2(20). - С. 238 - 243.

19. Машевич, П.Р. Создание отечественной промышленной технологии автоматизации разработки и изготовления СБИС [Текст] / П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления. - 2005. - № 2(20). - С. 301 - 306.

20 Потапов, И.П. Обоснование архитектуры интегрированной информационной среды проектирования радиационно-стойкой элементной базы [Текст] / И.П.Потапов, П Р Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. -2005. -№7(25).-С. 1002- 1005.

21. Зольников, В.К.Проблемы создания проектной среды разработки микроэлектронных систем [Текст] / В.К.Зольников, В.Е. Межов, П.Р.Машевич, В.Н.Ачкасов // Материалы международной научно-практической конференции «Наука и образование» - Воронеж: Воронеж, гос. лесотехнич. акад. - 2005. - С. 216-219.

22. А.с. №1064782, Вычислительная система [Текст] / В.Л.Дшхунян, Э.Е Иванов, П.Р Машевич. - Заявл. 8.09.83; Опубл. 21.01.84, Бюл. Хв1.- 2с.

23. А.с. №1061606, Микроэлектронная вычислительная машина / ВЛ.Дшхунян, Э Е.Иванов, П.Р.Машевич. - Заявл. 4.12.83; Опубл. 16.08.84, Бюл. №4. - Зс.

24. Патент №2517848, Франция, System informatique [Текст] / Дшхунян В.Л., Иванов Э Е , Машевич П.Р. ; Заявл. 1.11 83; Опубл. 10.09.84.

25. Патент №4451882, США, Data processing system [Текст] / Дшхунян В.Л., Иванов Э Е , Машевич П.Р.; Заявл. 21.01.84; Опубл. 10.10.84.

26. Патент №8106696-1, Швеция, Datarsystem [Текст] / Дшхунян В.Л., Иванов ЭЕ., Машевич П.Р.; Заявл. 12.02.84; Опубл. 17.11.84.

27. Патент №448295, США, Single-chip microcomputer [Текст] / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е . Машевич Н.Р.; Заявл. 17.03.84; Опубл. 25.11.84.

28. Патент №8105535-2, Швеция, Mikrodater [Текст] /' Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е . Машевич П.Р ; Заявл. 19.05.84; Опубл. 12.03.85.

29 А.с. 1087040, R-S триггер [Текст] / В.Л.Дшхунян, В.П.Горский, П.Р Машевич. -Заявл. 5.10.83; Опубл. 17.03.84, Бюл. №2. - Зс.

30. Машевич, П.Р Логическая оптимизация блоков микропрограммного управления СБИС [Текст] / П.Р Машевич, В.К.Зольников //Юбилейная международная научно-

техническая конференция «50 лет модулярной арифметике»: Сборник материалов конференции. - М.: Моск.ин-т.электрон. техники. - 2005. - С. 25-30.

31. Машевич, П.Р. Структурная декомпозиция блоков микропрограммного управления СБИС [Текст] / П.Р.Машевич, В К.Зольников // Юбилейная международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике»: Сборник материалов конференции. - М.: Моск.ин-т.электрон. техники. - 2005. - С.16-24

32. Машевич, П.Р. Элементная база модулярных и троичных ЭВМ [Текст] / П.Р.Машевич, Д.Б.Малашевич // Юбилейная международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике»: Сборник материалов конференции. - М Моск.ин-т.электрон. техники. - 2005. - С. 35-39.

Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, направлять по адресу: 394613, г.Воронеж, ул.Тимирязева, 8, ВГЛТА, ученому секретарю. Тел / Факс (0732)-53-72-40.

Машевич Павел Романович

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ ДИЗАЙН-ЦЕНТРА И

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подп в печать Формат 60*841/18. Обьем 1 п л Заказ №

Тираж 100 РИО ВГЛТА. 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

А

fi Ff

Введение.

1. Состояние и задачи развития типовой интегрированной ситемы ^ автоматизации проектирования современной элементной базы двойного назначения.

1.1. Анализ современного состояния элементной базы.

1.2. Современная методология проектирования и создания элементной базы.

1.3 Анализ современных средств автоматизации проектирования элементной базы двойного назначения.

1.4 Постановка задачи. Выводы первой главы.

Глава 2. Типовая интегрированная среда автоматизации проектирования изделий микроэлектроники двойного назначения в дизайн-центрах.

2.1 Методика автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения.

2.2. Архитектура интегрированной информационной среды.

2.3. Структура проблемно-ориентированного программного обеспечения для автоматизации проектирования в дизайн-центрах.

2.4. Математические модели учета статических и импульсных видов радиации в КМОП-структурах.

2.4.1. Моделирование радиационного накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при средних и высоких значениях мощности дозы.

2.4.2. Моделирование накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при воздействии импульсного ионизирующего излучения.

2.4.3. Моделирование накопления заряда в диэлектрике МОП-структуры при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства.

2.4.4. Выбор значений параметров, определяющих кинетику накопления заряда в диэлектрике при радиационном облучении.

2.4.5. Моделирование процесса накопления поверхностных состояний.

2.5. Моделирование радиационной реакции типовых элементов КМОП

БИС на схемотехническом уровне.

Ф Выводы второй главы.

Глава 3. Математическое обеспечение минимизации аппараткрных затрат при приектировании микросхем и интерации программного обеспечения.

3.1. Математические модели минимизации аппаратных затрат при создании микросхем на основе программируемых логических матриц.

3.1.1. Минимизация площади БМПУ для конъюнктивной формы логических условий.

3.1.2 Минимизация площади ПЛМ при кодировании команд методом расширения кодов операций.

3.1.3. Методы изменения количества входов и выходов ПЛМ для уменьшения площади БМПУ.

3.2. Синтез проблемно-ориентированного программного обеспечения

САПР.

3.3. Особенности построения информационных средств.

Выводы третьей главы.

Глава 4. Особенности реализации разработанных средств и результаты внедрения.

4.1. Особенности реализации автоматизации проектирования дизайнцентра.

4.2. Структура проблемно-ориентированного программного обеспечения.

4.3. Результаты внедрения и оценка эффективности разработанных средств.

Выводы четвертой главы.

Актуальность темы. Переход экономики страны на рыночные отношения потребовал коренной перестройки одной из ключевых отраслей - электронной промышленности (ЭП). Уровень её развития определяет научно-технический прогресс практически во всех сферах хозяйственной деятельности человека. В СССР ЭП в основном была ориентирована на решение задач создания элементной базы для военной техники и полностью финансировалась и управлялась государством. В переходной период предприятиям ЭП была предоставлена полная самостоятельность, и резко сократилось госбюджетное финансирование. В этих условиях многие из них были перепрофилированы или закрыты. Лишь своевременное вмешательство государства позволило сохранить основные предприятия ЭП. Ограниченное финансирование потребовало тщательного изучения мирового опыта проектирования и производства современных изделий микроэлектроники и его использования для перестройки научной и промышленной инфраструктуры ЭП.

Была поставлена задача создания сети специализированных дизайн-центров (ДЦ) и кремниевых мастерских (КМ), что позволило аккумулировать ограниченные финансовые средства для модернизации отечественного и закупки импортного оборудования для централизованного оснащения данных предприятий.

Дизайн-центр является сложным техническим комплексом для решения задач автоматизации проектирования специализированных СБИС. Он должен быть оборудован высокопроизводительным технологическим оборудованием, вычислительной техникой и программным обеспечением. Самые современные вычислительные машины и системы свободно продаются на мировом рынке и ими могут оснащаться создаваемые ДЦ и КМ.

Однако, новейшее технологическое оборудование и специализированное программное обеспечение, и в первую очередь, для автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы является самым оберегаемым секретом фирм-производителей.

Радиационно-стойкая элементная база в настоящее время в основном создается на основе КМОП технологии, так как она обеспечивает уникальные интегральные показатели: широкий спектр функциональных возможностей, низкую потребляемую мощность, простоту изготовления и др. Задача проектирования данных СБИС требует решения широкого круга вопросов, связанных с исследованием параметров типовых элементов радиационно-стойких КМОП СБИС с учётом требований недавно принятого комплекса государственных стандартов (КГС) «КЛИМАТ - 7», разработки математических моделей и алгоритмов для обеспечения непрерывного процесса проектирования.

Поэтому актуальна задача создания проектной среды разработки специализированных КМОП СБИС двойного назначения, предназначенных для построения управляющих вычислительных комплексов, работающих в особо жёстких условиях: радиационных и электромагнитных воздействий, широком диапазоне температур, большой механической нагрузки и т.д.

Следует отметить, что аппаратура специального назначения имеет жесткие ограничения по массе, габаритам, потребляемой мощности и т.п., что накладывает такие же ограничения на элементную базу. Поэтому для СБИС не менее актуальна задача снижения этих показателей при обеспечении необходимой производительности, функциональных возможностей, надежности и стойкости. Фактически все эти характеристики связаны со степенью интеграции кристаллов, которая ограничена рамками существующего уровня технологии: конструкторско-технологическими ограничениями на минимальные размеры элементов, максимальными размерами кристалла и количеством выводов. В связи с этим важнейшей задачей проектирования специализированных КМОП СБИС и вычислительных средств на их основе является задача минимизации аппаратурных затрат, что обеспечит выполнение большего количества функций, увеличит быстродействие, повысит надежность, снизит потребляемую мощность и стоимость, увеличит процент выхода годных изделий при изготовлении.

Диссертация выполнена по программам важнейших работ Министерства образования и науки по планам НИР и ОКР ОАО «Ангстрем»: «База-А-ЦОС», «Интеграция», «Сердолик», «Сердолик-2», «Такт-технология», «Тополь 1839» и др., а также в соответствии с межвузовской научно-технической программой И.Т.601 «Перспективные информационные технологии в высшей школе» и научному направлению Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА) «Разработка средств автоматизации управления и проектирования (в промышленности)», «Разработка математического обеспечения проектирования СБИС двойного назначения» № ГР 1528/100031.

Цель работы состоит в создании комплекса методов, моделей, алгоритмов и программных средств проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ.

Для ее достижения необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ современного состояния средств автоматизации проектирования, определить проблемы и направления их развития;

2. Сформулировать требования, целевые задачи, принципы построения и обосновать архитектуру технических средств автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

3. Обосновать выбор структуры проблемно-ориентированной программной платформы автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения;

4. Разработать математические модели и алгоритмы моделирования радиационных физических процессов в активных компонентов СБИС, и минимизации аппаратурных затрат при проектировании микросхем;

5. Разработать средства интеграции набора прикладных пакетов с рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ для комплексной автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС двойного назначения;

6. Обосновать технологию формирования и осуществить реализацию лингвистического и информационного обеспечения;

7. Провести программную реализацию разработанных средств и их интеграцию в единую программную среду проектирования КМОП СБИС двойного назначения типового ДЦ;

8. С помощью разработанных средств разработать типовую библиотеку элементов КМОП СБИС, на основе которой провести проектирование радиационно-стойких микросхем, и таким образом, провести опытную эксплуатацию предложенных средств и оценить экономическую эффективность.

Методика исследования. Для решения поставленных задач использованы: теория вычислительных систем, автоматизации проектирования, оптимизации; аппарат вычислительной математики, прикладной статистики. А также теория построения программ; методы модульного, структурного и объектно-ориентированного программирования; имитационное, структурное, и параметрическое моделирование; экспертные оценки, вычислительные эксперименты.

Научная новизна. В результате проведенного исследования получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- принципы построения, архитектура технических средств ДЦ автоматизации проектирования специализированных КМОП СБИС, обеспечивших унификацию технического, математического и программного обеспечения и заложивших основу создания единого информационного пространства сети ДЦ и КМ;

- математические модели типовых элементов радиационно-стойких КМОП СБИС, отличающиеся возможностью моделирования радиационных эффектов всех, указанных в КГС «Климат-7» статических видов излучения с помощью ограниченного набора характеристик (на основе эквивалентности их воздействия), учетом конструктивно-технологических решений, связанных с особенностями накопления заряда в элементах конструкции, универсальностью и адекватностью описания их характеристик на всех этапах иерархического процесса проектирования;

- математические модели и алгоритмы минимизации аппаратных затрат и реализации на их основе блоков микропроцессоров, отличающиеся сокращением наборов операций и использования решений, подтвержденных авторскими свидетельствами и патентами;

- средства интеграции прикладных пакетов для комплексной автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения, отличающихся рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ с автоматизированной адаптацией к особенностям объекта моделирования;

- методика сбора, обработки, хранения, представления и обмена данными и особенности реализации лингвистических и информационных средств в рамках единого информационного пространства, соответствующих базовым принципам современных ИТ.

Практическая значимость и результаты внедрения. На основе предложенных решений созданы и внедрены программные средства комплексного проектирования КМОП СБИС двойного назначения в ДЦ ОАО «Ангстрем» (г.Зеленоград), реализованные на единой методологической платформе и позволяющие распространить их на предприятиях аналогичного профиля. Анализ результатов внедрения показал высокую эффективность разработанных средств.

Предложенные средства создания радиационно-стойких изделий с минимизацией аппаратурных затрат использовались при создании типовой библиотеки элементов радиационно-стойких СБИС, что позволило спроектировать более 500 типовых элементов, благодаря чему была создана целая гамма СБИС.

Разработаны и внедрены обучаемые программно-аппаратные комплексы, которые эффективно используются для проведения лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования, подготовки аспирантов, соискателей, а также для непрерывной переподготовки специалистов в ВГТУ на кафедре САПР.

Предложенные решения носят универсальный характер и могут использоваться при создании подобных систем в ЭП.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на: коллегиях ряда Министерств РФ, семинарах и совещаниях Научного Совета «Федеральные проблемы создания элементной базы информационно-вычислительных и управляющих систем».

Результаты работы докладывались на: международных научно-технических конференциях по приборам ночного видения (Москва, 2004); «Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий» (Москва, 2005); «Наука и образование» (Воронеж, 2005); «50 лет модулярной арифметике» (Москва, 2005); российских конференциях «Информационные технологии» (Воронеж, 2005); «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2005); «Стойкость-2005» (Москва, 2005).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 32 печатные работы, включая 6 работ, опубликованных в журналах рекомендованных ВАК, монографию и 8 авторских свидетельств и патентов России, США, Франции, Швеции.

В работах выполненных в соавторстве автору принадлежит более 50% процентов материала по основным научно-техническим решениям и эффективности их реализации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников. Материал диссертации изложен на 172 страницах.

Выводы четвертой главы

1. Создана промышленная инфраструктура дизайн - центров разработки, производства и испытания специализированной элементной базы. В результате проведения данных работ существенно развиты аппарат математического моделирования и систем автоматизации проектирования, которое заключалось в предложенных оригинальных методах, моделях и алгоритмах на поведенческом, функционально-логическом, схемотехническом и топологическом уровней моделирования.

2. Разработаны средства проектирования специализированных БИС двойного назначения, отличающиеся учетом радиационного воздействия и проводящие моделирование с большей адекватностью и меньшими затратами времени на моделирование.

3. Разработана библиотека базовых элементов ядра микропроцессоров, отличающаяся учетом конструктивно-технологический особенностей, режимов эксплуатации, радиационного воздействия

4. Разработано ядро функционально-полного комплекта СБИС двойного назначения, на основе специализированных средств проектирования.

Заключение

В работе получены следующие результаты:

1. Проведён анализ современного состояния средств автоматизации проектирования, определены проблемы и направления их развития;

2. Обоснованы требования, целевые задачи, принципы построения, архитектура проектной среды дизайн центра автоматизации проектирования специализированных и универсальных КМОП СБИС для построения управляющих вычислительных комплексов двойного назначения, обеспечивших унификацию технических, математических и программных средств и заложивших основу создания единого информационного пространства сети ДЦ и КМ;

3. Предложены методика сбора, обработки, хранения, представления и обмена данными и особенности реализации лингвистических и информационных средств в рамках единого информационного пространства, соответствующих базовым принципам современных ИТ;

4. Разработаны математические модели типовых элементов радиационно-стойких КМОП СБИС, отличающихся универсальностью и адекватностью описания их характеристик на всех этапах иерархического процесса проектирования;

5. Созданы и реализованы методы анализа и снижения аппаратных затрат при проектировании микросхем на основе ПЛМ на структурном, схемотехническом и конструктивно-технологическом уровнях проектирования;

6. Разработана алгоритмическая основа средств комплексной автоматизации проектирования универсальных и специализированных КМОП СБИС двойного назначения, предназначенных для эксплуатации в особо жестких условиях при воздействии больших доз радиации и электромагнитных излучений, широком диапазоне температур, больших механических нагрузок и др.;

7. Разработаны средства выбора оптимального набора прикладных пакетов для комплексной автоматизации проектирования КМОП СБИС двойного назначения, отличающихся рациональным сочетанием возможностей разработанных и заимствованных программ с автоматизированной адаптацией к особенностям объекта моделирования;

8. Предложены методика и особенности создания научной и промышленной базы автоматизации проектирования универсальных и специализированных СБИС двойного назначения;

9. Разработано методическое и организационное обеспечение, средств комплексной автоматизации проектирования.

1. Немудров, В. Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие Текст./ В.

2. Немудров., Г.Мартин Москва: Техносфера, 2004. - 216с.

3. Васильев, А.В. Событие века. 25-летний юбилей первого микропроцессора. Текст. / А.В. Васильев // Электроника и компоненты, 1997, N1, С.2.

4. Иванов, Е. Стандартные микропроцессоры и микроконтроллнры. Текст. / Е. Иванов // "Электронные компоненты", 2000, N2, С.5.4. 16-разрядные микроконтроллеры PHILIPS, PANASONIC, OKI, TI. Текст. / Chip News, N7, 2000 г.

5. Малашевич, Б 8-разрядные микроконтроллеры. Текст. / Малашевич Б. // "Электронные компоненты", 1999, N 5, С.53.

6. IEEE Spectrum, 1998, v.35, N9, р.39.

7. Новые DSP новый рывок в производительности. Текст./ Chip News, N10, 2000г.

8. Лопатин, B.C. Унифицированные программно-технические комплексы для САПР и ЭТ и СВТ Текст. /B.C. Лопатин и др. // Электронная промышленность. -1994. -№ 4,5- Москва,- С. 211-215.

9. Левов, Ю.А. Системы ускоренного проектирования БИС Текст. / Ю.А. Левов //Электронная промышленность -1994.- № 4,5 С. 216-218.

10. Норенков, И.П. Системы автоматизированного проктирования электронной и вычислительной аппаратуры Текст. / И.П. Норенков, В.Б. Маничев М.: Высш. шк. 1983. -272 с.

11. Савельев, П.В., Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн. Практическое пособие. Книга 2. Функциональное логическое проектирование БИС. Под ред. Ка-ф зенкова Г.Г. Текст. / Савельев П.В., Конехин В.В. М.: Высш. шк. 1984. - 295с.

12. Межов, В.Е. Программная среда событийного ускорителя логического моделирования Текст. / В.Е. Межов, Н.А. Кононыхина // Методы искусственного ин-телекта в САПР: Тез. докл. Всесоюзной школы-семинара молодых ученых. -Гурзуф, 1990. -С. 64-67.

13. Межов В.Е. Проектирование САПР и АРМ изделий электронной и вычислительной техники Текст. / Межов В.Е. и др. Воронеж: Воронеж, политехи, тн-т,1. Ч{ 1989.-101 с.

14. Дыбой, В.А., Автоматизация функционально-логического проектирования микроэлектронных устройств и аппаратуры на мини-ЭВМ :Учеб. пособие. Текст. /159

15. B.А. Дыбой, В.Е. Межов, А.А. Рындин -Воронеж: Воронеж, политехи, ин-т. 1990. -78с.

16. Толстых, Б.Л. Унифицированные интерактивные средства проектирования изделий электронной техники Текст. / Б.Л. Толстых и др.: -М.: Радио и связь, 1984.-136с.

17. Межов, В.Е. Комплекс средств автоматизированного проектирования специализированных ИС Текст. / В.Е.Межов // Электроника. 1990 г. №12 С. 85

18. Межов, В.Е. Система проектирования биполярных радиационно-стойких ИМС Текст. / Межов В.Е., Зольников В.К., Соловей Д.Е. Воронеж. ВГЛТА, 1998. -255 с.

19. Аствацатурьян, Е.Р. Проектирование электронных схем с учетом радиационных воздействий Текст. / Е.Р. Аствацатурьян и др. М.: Изд-во МИФИ, 1984. - 76с.

20. Pierce, E.T.Nuclear Explosion Phenomena and Their Bearing on Radio Detection of the Explosions Текст. / E.T. Pierce // Proc.IEEE. 1965. - V.53 - P.2211-2226.

21. Телец В.А. Моделирование и расчет параметров радиационно-стойких ИМС Текст. / В.А. Телец и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиаэлектронную аппаратуру. 1998. - Вып 1.1. C.34-35.

22. Данилюк, С.Г. Автоматизация поиска неисправностей на основе вероятностно

23. Щ лингвистического метода диагностирования Текст. / С.Г. Данилюк, В.И. Зютин

24. Информационные технологии в проектировании и производстве 1996 - №3- 4 С59-64.

25. Дофман, В.Ф. ЭВМ и ее элементы, (развитие и оптимизация) Текст. / В.Ф.Дофман, А.В.Иванов М, Радио и Связь, 1988. - 215с.

26. Зизин, Г.В. Ускоренное моделирование неисправных логических схем Текст. / Г.В. Зизин, В.Е.Межов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного

27. А комплекса: Сб.науч.тр. Воронеж: ВГЛТА, 1999. С.61-65.

28. Люлькин, А.Е. Структурный метод построения тестовых последовательностей для К-МОП интегральных схем Текст. / А.Е. Люлькин // Микроэлектроника -1995- 24.,№2- С.150-155

29. Рындин, А.А. Универсальная информационная среда проектирования для создания интегрированных САПР БИС Текст. / А.А. Рындин, А.В. Межов., А.А. Зибров // Вопросы радиоэлектроники. Серия ЭВТ. -1994. -Вып. 2. -С. 51-56.

30. Кондратьев, В.В. Автоматизация контроля цифровых функциональных модулей. Текст. / В.В.Кондратьев, Б.Н.Махалин М.; Радио и связь. 1990.

31. Ачкасов, В.Н. Особенности графической подсистемы АРМ проектировщика КМОП БИС Текст. / В.Н.Ачкасов, В.П.Крюков, В.Е. Межов // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2002. - С.50-54.

32. Календарёв, А.С. Метод поиска дефектов в микропроцессорных БИС Текст. /

33. A.С. Календарев, В.П. Крюков // Обмен производственно-техническим опытом, вып.6, М., изд института НИИ Экономики и информации по радиоэлектронике,f 1989. С.34-35

34. Межов, В.Е. Интерактивные графические средства поддержки проектирования МЭА : Учеб. пособие. Текст. / В.Е. Межов и др. Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т. 1994. 104 с.

35. Креницкий, А.П. Подсистема ускоренной верификации тестов Текст. / А.П. Креницкий и др. // Интеллектуальные информационные системы: Тез. докл. на-уч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 1999. - С.30.

36. Потапов, И.П. Обоснование архитектуры интегрированной информационной среды проектирования радиационно-стойкой элементной базы Текст. /

37. Щ И.П.Потапов, П.Р.Машевич // Информационные технологии моделирования иуправления. 2005. № 7(25). - С.1002 - 1005.

38. Машевич, П.Р. Лингвистические средства для проектирования микросхем Текст. / П.Р.Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. № 2(20). - С.209 - 213.

39. Зольников, В.К.Проблемы создания проектной среды разработки микроэлектронных систем Текст. / В.К.Зольников, В.Е. Межов, П.Р.Машевич,

40. B.Н.Ачкасов // Материалы международной научно-практической конференции «Наука и образование» Воронеж, 2005. - С. 216-219.

41. Машевич, П.Р. Технология создания современной элементной базы Текст. / П.Р. Машевич // Материалы Всероссийской конференции «Информационные технологии». Воронеж: Издательство «Научная книга». - 2005. - С. 157-158.

42. Ачкасов, В.Н. Подсистема автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления Текст. / В.Н.Ачкасов, В.М.Антимиров,

43. П.Р.Машевич, Ю.К.Фартинский //Труды всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы». Воронеж. Воронежский государственный технический университет. - 2005. -С. 45-46.

44. Зыков, В.М. Моделирование и экспериментальные исследования долговременных изменений параметров кремниевых структур при ионизирующем воздействии. Текст. /В.М.Зыков // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Томск, 2002.

45. Таперо, К.И. Кинетика накопления и отжига радиационных дефектов в активных областях кремниевых МОП и КМОП структур. Текст. / К.И. Таперо // Дис

46. Щ сертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.1997 (19. в 1 части).

47. Schwank, J. Total Dose Effects in MOS Devices Text. / J. Schwank // Radiation Effects — From Particles to Payloads. IEEE NSREC Short Course, 2002. P. Ш-1 Ш-123.

48. Benedetto, J.M., Boesch H.E., Jr. The Relationship between 60Co and 10-keV Damage in MOS Devices Text. / J.M. Benedetto, H.E. Boesch, // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1986. Vol. 33, N6. P. 1318-1323.

49. Зольников, B.K. Прогнозирование стойкости ИМС, работающих в полях ионизирующего излучения Текст. / В.К. Зольников // Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: Тез. докл. науч.-техн.конф.1. Y Воронеж.- 1998.-С.48.

50. Крылов, Д.Г. Кинетика накопления и отжига радиационных центров в физиче-Ш ских областях кремниевых комплементарных МОП-структур. Текст. /

51. Д.Г.Крылов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 1990.

52. Васин, С.В. Физико-химические процессы в МОП-структурах, облученных альфа- и бета-частицами. Текст. / С.В.Васин // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 1999.

53. Ning, Т.Н. Capture Cross Section and Trap Concentration of Holes in Silicon Dioxide ^ Text. / Т.Н. Ning // J. Appl. Phys. 1976. Vol. 47, N 2. P. 1079-1081.

54. Johnson, W.C. Mechanism of Charge Buildup in MOS Insulators Text. / W.C. Johnson // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1975. Vol. 22, N 6. P. 2144-2150.

55. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники Текст. / Под ред. Е.А. Ладыгина. М.: Сов. радио, 1980.

56. Ладыгин, Е.А. Радиационная технология твердотельных электронных приборов Текст. / Е.А.Лыдыгин М.: ЦНИИ «Электроника», 1976. - 215с.

57. Гадияк, Г.В. Моделирование распределения водорода при инжекции электронов в пленках S1O2 в сильных электрических полях Текст. / Г.В. Гадияк // ФТП.9. 1997. Т. 31, №3. С. 257-263.

58. Мырова, Л.О. Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры связи. Текст. / Л.О. Мырова, А.З. Чипиженко М.: Радио и связь, 1983. - 216 с.

59. Патрикеев, Л.Н. Радиационная стойкость полупроводниковых приборов и интегральных схем. Текст. / Л.Н.Патрикеев, В.Д.Попов М. Изд. МИФИ, 1975. -241с.

60. Никофоров, А.Ю. Радиационные эффекты в КМОП ИС Текст. / А.Ю.Никифоров, В.А.Телец, А.И.Чумаков. М.: Радио и связь, 1994. -164 с.

61. Аствацатурьян, Е.Р. Методы повышения радиационной стойкости электронных схем и устройств вычислительной техники Текст. / Е.Р.Аствацатурьян и др.

62. Р М.: Изд-во МИФИ, 1986. 88 с.

63. Зольников, В.К. Прогнозирование работоспособности биполярных ИМС при • воздействии гамма-излучения малой мощности Текст. / В.К. Зольников, В.Г.

64. Калинин // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиаэлектронную аппаратуру, 1997. - Вып 1-2. - С.40-43.

65. Chadsey, W.L. X ray dose enhancement. Text. / W.L. Chadsey - IEEE Trans. 1978, NS-25, №6. P.1591-1597.

66. Крюков В.П. Моделирование изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ Текст. / В.П. Крюков // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Тр. Междунар. науч.-техн.

67. А конф. М., 2002. С.93-95.

68. Баюков, А.В. Методы прогнозирования и оценки стойкости и надежности изделий электронной техники в условиях длительного НИ: Методическое руководство Текст. / А.В. Баюков и др.; РНИИ "Электронстандарт"; С-Пб, 1995. 453 с.

69. Bennet, G.L. US radioisotope thermoelectric generation in space Text. / G.L. Bennet, Щ J.L. Lombardo, B.L. Rock I I The Nuclear Engineer. 1984. - Vol.25. - N2. - P.49-59.

70. Межов, B.E. Автоматизация проектирования КМОП ИС с учетом радиации. Текст. / В.Е. Межов и др. Воронеж: Воронежский гос. университет, 2002. -178с.

71. Зольникова, А.Н. Математическая модель расчета изменения параметров ИС при воздействии дозы ИИ Текст. / А.Н.Зольникова, В.Н.Ачкасов, В.П.Крюков // Радиационная стойкость электронных систем: Науч.-техн. сб.Вып.5. М.: СПЭЛС-НИИП, 2002. - С. 107 - 108.

72. Межов, В.Е., Метод повышения стойкости ИС с помощью радиационно-стимулированного метода отбраковки Текст. / В.Е. Межов., В.К. Зольников., В.П.

73. Щ Крюков // Вестник. Научно-технический журнал центрального черноземного регионального отделения наук о лесе Воронеж: ВГЛТА. - 2002. - С.51-59.

74. Устюжанинов. В.Н. Радиационные эффекты в биполярных микросхемах. Текст. / В.Н. Устюжанинов, А.З. Чипиженко М.: Радио и связь, 1988. - 288 с.

75. Коршунов, Ф.П. Радиационные эффекты в полупроводниковых приборах. Текст. / Ф.П. Коршунов, Г.В. Гатальский, Г.М. Иванов // Минск. Наука и техника, 1978.-232 с.

76. Вавилов, B.C. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. Текст. / В.С.Вавилов, Н.А. Ухин М.:Атомиздат, 1969. - 312 с.

77. Эффекты космической радиации в микроэлектронике Текст. // ТИИЭР, 1988. Т.76, N11 (тематический выпуск).

78. Коршунов, Ф.П. Воздействие радиации на интегральные микросхемы. Текст. /

79. Ф Ф.П. Коршунов, Ю.В. Богатырев, В.А.Вавилов // Минск: Наука и техника,1986. 254с.

80. Агаханян, Т.М. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах Текст. / Под ред. Т.М.Агаханяна. М.:Энергоатомиздат, 1989. - 256 с.

81. Вавилов, B.C. Действие излучений на полупроводники. Текст. / B.C. Вавилов -М.:Атомиздат, 1974. 232 с.

82. Першенков, B.C. Поверхностные радиационные эффекты в элементах инте-Щ тральных микросхем. Текст. / B.C. Першенков, В.Д. Попов, А.В. Шальнов

83. М.:Этомэнергоиздат, 1988. 256с.

84. Машевич, П.Р. Логическая оптимизация блоков микропрограммного управления СБИС Текст. / П.Р.Машевич, В.К.Зольников //Юбилейная международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике», Сборник материалов конференции, М. 2005. С.25-30

85. Машевич, П.Р. Структурная декомпозиция блоков микропрограммного управления СБИС Текст. / П.Р.Машевич, В.К.Зольников // Юбилейная международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике», Сбор

86. Щ ник материалов конференции, М. 2005. С. 16-24

87. Машевич, П.Р. Элементная база модулярных и троичных ЭВМ Текст. / П.Р.Машевич, Д.Б.Малашевич // Юбилейная международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике», Сборник материалов конференции, М. 2005. С.35-39.

88. А.с. №1064782, Вычислительная система / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р., 1983 г.

89. А.с. №1061606, Микроэлектронная вычислительная машина / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р. 1983г

90. Патент №2517848, Франция, 1984г. System informatique / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р., 1984г.

91. Патент №4451882, США, 1984г. Data processing system / Дшхунян В.Л., Иванов % Э.Е., Машевич П.Р., 1984г.

92. Патент №8106696-1, Швеция 1984г. Datarsystem / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р., 1984г.

93. Патент №448295, США, 1984г. single-chip microcomputer / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р., 1984г.

94. Патент №8105535-2, Швеция, Mikrodater / Дшхунян В.Л., Иванов Э.Е., Машевич П.Р., 1985г.

95. Машевич, П.Р. Создание отечественной промышленной технологии автоматизации разработки и изготовления СБИС Текст. / П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления. 2005.-№ 2(20).-С.301 306.

96. Машевич, П.Р. Инструментальные средства автоматизации проектирования дизайн центра Текст.: монография / П.Р. Машевич, В.К. Зольников; ВГУ.-Воронеж, 2006.- 284с.

97. Антимиров, В.М. Современные вычислительные комплексы для бортовых систем управления Текст. / Антимиров В.М., Ачкасов В.Н., Машевич П.Р. // Полет. 2005. №8. - С.23 - 26.

98. Антимиров, В.М. Развитие управляющих вычислительных комплексов двойного назначения Текст. / В.М.Антимиров В.Н.Ачкасов, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский// Приводная техника. 2005. №3(55). - С.56 - 61.

99. Анитимиров, В.М. Исследование вариантов резервирования мигистральных связей в вычислительной системе Текст. / В.М.Анитимиров, В.Н.Ачкасов, П.Р. Машевич // Информационные технологии моделирования и управления. 2005. -№ 2(20).-С.238-243.

100. Машевич, П.Р. Матричные микроболометрические приемники форматов 160x120 и 320x240 Текст. / П.Р. Машевич и др. // Тезисы докладов XVIII Международной научно-технической конференции по приборам ночного видения. -Москва-2004.-С. 131.

101. Проезд № 4806, дом4, строение 3,

102. Зеленоград, г.Москва, Россия, 124460

103. E-mail: general@angstrem.ruhttp://www.angffrem.ru1. Телефон (095) 531 14 701. Факс (095) 531 32 70

104. ОКПО 07598199 ОГРН 1027700140930

105. ИНН/КПП 7735010706/774801001

106. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО1. АНГСТРЕМ1. PJSC "Angstrem"

107. Proezd Na 4806, bid. 4, stroenie 3,

108. Zelenograd, Moscow, Russia, 124460

109. Внедрение подтвердило эффективность предложенных научных и технических решений по автоматизации проектных работ современных изделий электронной техники.

110. Результаты работ были использованы при проектировании 16-разрядного комплекта микропроцессорных БИС 1836BM3, 1836ВМ4; 32-разрядного комплекта БИС ^ерии 1839, 1537ХМ2, 1825, 1620, объем выпуска которых составляет семь тысяч комплектов в год.

111. Годовой экономический эффект составил более семи миллионов рублей.1. Заместитель управляющее

112. Зам.начальника научно-техн1. Ведущий экономиствления1. Плис Н.И.амохвалов В.М.1. Рябинина Г.В.

113. Бухгалтерско-экономическая справкапо расчету экономического эффекта, полученного на предприятии ОАО "Ангстрем" от внедрения результатов диссертационной работы Машевича П.Р.

114. Экономический эффект от внедрения инструментальных средств автоматизации проектирования, конструктивных и схемотехнических решений при производствекомплекта СБИС тыс.руб. 1,2

115. Обьем выпуска спроектированных комплектов : 16-разрядный комплект микропроцессорных БИС 1836BM3, 1836ВМ4; 32-разрядного комплекта БИС3серии 1839, 1537ХМ2, 1825, 1620

116. Годовой финансово-экономический показатель, всеготыс.руб.тыс.компл.8,57,1

117. Ведущий экономист ОАО "Ангстрем1.1. Рябинина Г.В.Vф

118. Заведующий кафедрой САПРИС, д.т.н., профессор1. Я.Е. Львович 2005г.

119. Начальник учебного управления1. B.C. Железный 2005г.

120. УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директорследова-ектрон1. А.И. 006г.1. Акт внедрениярезультатов диссертации Машевича П.Р. «РАЗРАБОТКА

121. ИНТЕГРИРОВАННОМ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

122. ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИЗАЙН-ЦЕНТРА» на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.12 -Системы автоматизации проектирования.

123. В рамках проведённых исследований разработаны унифицированные средства автоматизации проектирования современной элементной базы сложных функциональных блоков и систем на кристалле.

124. Годовой экономический эффект составил 178 тысяч рублей.

125. Начальник отделения, к.т.н. Начальник планово-экономического отделаili^J1. Крюков В.П. Зубова И.О.