Programmatic Integrated Circuit Design in Context of Analog-to-Digital Converters
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2021-03-15
Department
Major/Subject
Micro- and Nanoelectronic Circuit Design
Mcode
ELEC3036
Degree programme
Master’s Programme in Electronics and Nanotechnology (TS2013)
Language
en
Pages
74+36
Series
Abstract
Analog integrated circuit (IC) design can be characterized as an heuristic process involving several re-iterations of the design in order to achieve the performance criteria set at the start of the design process. Analog layout synthesis and design automation methods have been proposed to reduce the design time of analog ICs. However, layout synthesis is not a trivial task since automating the layout generation typically requires exhaustive consideration of constraints, which can in turn limit the quality of synthesized layouts. Recently, a generator-based method for synthesizing layouts was proposed. This method, instead of constraining the tool, gives complete freedom of implementation to the designer and emphasizes the reusability of the method. Additionally, the method is independent of the technology used, making it process portable. This thesis aims to determine the feasibility of utilizing a generator-based method for analog layout synthesis. The layout synthesis tool will be integrated into a programmatic IC design methodology for improved systematicity. The feasibility of the methodology is demonstrated by generating layouts for the frontend of an Analog-to-Digital Converter (ADC) and comparing their performance to manually drawn counterparts. The synthesized layouts perform similarly to manually drawn counterparts in post layout simulation. The reusability and speed of the generatorbased method enable the integration of optimization into the programmatic IC design methodology in future research.Analogisten mikropiirien suunnitteluprosessia voidaan kuvata heuristiseksi, vaatien tyypillisesti useampia iteraatiota halutun suorituskyvyn saavuttamiseksi. Suunnitteluprosessin nopeuttamiseksi on ehdotettu analogisten mikropiirien piirikuviosynteesiä sekä suunnitteluprosessin automaatiota. Piirikuviosynteesi ei kuitenkaan ole triviaalia, sillä se vaatii lukuisten suunnittelurajoitteiden harkintaa, jotka puolestaan voivat heikentää lopputuloksen laatua. Hiljattain esitelty generaattoripohjainen menetelmä piirikuviosynteesiä varten pyrkii synteesin rajoittamisen sijaan tarjoamaan täydellisen toteutuksen vapauden suunnittelijalle, painottaen myös synteesin tuloksen uudelleenkäyttöä. Lisäksi menetelmä on riippumaton käytetystä puolijohdeprosessista. Tämän työn tarkoitus on tutkia generaattoripohjaisen menetelmän soveltuvuutta analogisten mikropiirien piirikuvioiden synteesiä varten. Menetelmä integroidaan osaksi ohjelmallista piirisuunnittelumetodiikkaa. Metodiikan soveltuvuutta tutkitaan syntetisoimalla piirikuviot analogia-digitaalimuuntimen etupäätä varten ja vertailemalla syntetisoitujen piirikuvioiden saavuttamaa suorituskykyä manuaalisesti toteutettuihin vastineisiin. Syntetisoidut piirikuviot saavuttavat manuaalisesti toteutettuihin piireihin verrattavan suorituskyvyn. Generaattoripohjaisen menetelmän painottaman synteesitulosten uudelleenkäyttö sekä menetelmän nopeus mahdollistavat optimoinnin integroimisen ohjelmalliseen piirisuunnittelumetodiikkaan jatkotutkimuksessa.Description
Supervisor
Ryynänen, JussiThesis advisor
Kosunen, MarkoKeywords
integrated circuit, design automation, layout synthesis, programmatic design methodology