Найден метод расчета путей сигналов в микросхемах с экономией вычислений вдвое

Сибирские ученые нашли новый метод расчета линий передачи для микросхем, который позволяет сократить погрешность расчета параметров вдвое — до 0,01%.

Источник: Freepik

Разработка ускорит проектирование и может лечь в основу отечественной системы автоматизированного проектирования (САПР) для высокочастотной электроники, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

Сигналы передаются между компонентами электронных устройств по линиям передачи. Для проверки работы будущих плат и микросхем инженеры проводят компьютерный расчет их параметров. Поверхность проводников разбивается на небольшие участки, формируя расчетную сетку. От размера и расположения этих участков зависят точность модели и количество уравнений, решаемых программой. Углы проводников и границы раздела металла с диэлектриком характеризуются резким изменением распределения электрического заряда, поэтому в этих зонах требуется более плотная сетка.

«Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники предложили новый метод построения расчетной сетки для высокоскоростных линий передачи. Разработка может стать частью отечественной САПР для СВЧ монолитных и гибридных интегральных схем», — сообщили в министерстве.

Ученые предложили выбирать размеры участков расчетной сетки по математическому описанию распределения заряда, сгущая ее в зонах резкого изменения заряда с учетом геометрии проводников и границ диэлектриков. Метод проверили на 12 эталонных структурах с погрешностью не более 0,01%.

Разработка ведется в рамках создания отечественной САПР для СВЧ монолитных и гибридных интегральных схем, где ТУСУР совместно с российскими организациями отвечает за схемотехнический редактор и подсистему электромагнитного моделирования. Предложенный алгоритм можно адаптировать непосредственно для расчета параметров линий передачи и межсоединений, что необходимо для получения электрических моделей и проверки работы СВЧ-устройств на этапе проектирования.

Дальше ученые займутся разработкой генератора гибридных сеток для электромагнитного анализа трехмерных структур. Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Результаты работы ученых опубликованы в престижном международном журнале IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, который входит в высший квартиль Q1.