Article

1 - TECHNOLOGIE ET CIRCUITS CMOS

2 - TYPES DE RÉALISATION

3 - MÉMOIRES RAM

4 - RÉSEAUX LOGIQUES PROGRAMMABLES

5 - RÉALISATION DES CIRCUITS ASIC

6 - CONCLUSION

| Réf : E182 v2

Réalisation des opérateurs logiques

Auteur(s) : Daniel ETIEMBLE

Date de publication : 10 août 2013

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RÉSUMÉ

Cet article traite des principes généraux mis en oeuvre dans la réalisation des opérateurs logiques matériels utilisés dans les systèmes électroniques et informatiques. Les caractéristiques de la technologie et des types de circuiterie CMOS sont présentées pour mettre en évidence les compromis vitesse/ surface/ consommation énergétique qui interviennent dans la conception des différents types de circuits : ASIC, circuits logiques programmables, processeurs et mémoires. Les fondements de la réalisation de ces différents types de circuits sont présentés.

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Auteur(s)

  • Daniel ETIEMBLE : Ingénieur INSA Lyon - Professeur à l'université Paris Sud (Orsay, France)

INTRODUCTION

L'objectif de cet article est de présenter les grands principes de réalisation des opérateurs logiques matériels, combinatoires et séquentiels, utilisés pour la réalisation des systèmes électroniques et informatiques. Les caractéristiques essentielles de la technologie CMOS et des circuiteries statiques et dynamiques sont présentées pour mettre en évidence les compromis entre vitesse, surface et consommation énergétique qui interviennent dans la conception des différents types de circuits : circuits ASIC (spécialisés pour une application), circuits logiques programmables, notamment FPGA et microprocesseurs et mémoires.

Si la densité d'intégration continue de croître de manière exponentielle selon la loi de Moore, les problèmes énergétiques (puissance dissipée et consommation pour les systèmes sur batterie) deviennent maintenant incontournables.

Les fondements des mémoires statiques (SRAM) et dynamiques (DRAM) sont présentés. Les grandes caractéristiques des circuits logiques programmables et leurs évolutions sont présentées en montrant comment les plus populaires, les FPGA, permettent maintenant de réaliser des systèmes sur puce complets intégrant des processeurs, des mémoires et des circuits d'interface spécialisés. Pour les circuits ASIC, des exemples montrent comment les problèmes d'optimisation liés à la nécessité de réduire la puissance dissipée et la consommation énergétique interviennent à différents niveaux pour prendre en compte les caractéristiques des dernières générations de technologie CMOS.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e182


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BORKAR (S.) -   Design challenges of technology scaling,  -  IEEE Micro, July-August 1999.

  • (2) - POLLACK (F. J.) -   New microarchitecture challenges in the coming generations of CMOS process technologies,  -  MICRO 1999, disponible à l'URL http://research.ac.upc.edu/HPCseminar/SEM9900/Pollack1.pdf.

  • (3) - BOHR (M.), MISTRY (K.) -   Intel revolutionary 22 nm transitor technology,  -  http://newsroom.intel.com/docs/DOC-2032.

  • (4) -   *  -  ITRS, (International Technology Roadmap for Semiconductors), http://www.itrs.net/

  • (5) - ANCEAU (F.), BONNASSIEUX (Y.) -   Conception des circuits VLSI du composant au système,  -  Dunod (2007).

  • (6) - CURRAN (B.) et al. -   Power-constrained high-frequency circuits for the IBM POWER6 microprocessor,  -  IBM. J. Res&Dev, vol 51, no 6, November...

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