Conception des systèmes VLSI

Les progrès réalisés dans le domaine de la technologie des circuits intégrés ont permis de réduire de façon spectaculaire la taille des dispositifs. Ces technologies submicroniques permettent d’intégrer sur un même circuit plusieurs millions de transistors. Dans le même temps, les outils automatiques d’aide à la conception ont évolué et rendent possible l’intégration de ces millions de transistors sur un seul circuit. Mais la complexité des applications (notamment multimédia) est telle qu’elle entraîne une augmentation considérable de la durée de développement. Dans ce contexte, les outils et les méthodes de conception conventionnels de circuits intégrés ne sont plus adaptés et la recherche de nouvelles méthodes de conception conduit à la conception de systèmes, réalisés avec des composants logiciels (machines programmables, microprocesseurs...) et des composants matériels (circuits intégrés spécifiques...).

Ces nouvelles méthodes s’appuient sur des techniques et des outils largement utilisés en conception de circuits, et proposent aux concepteurs de systèmes de se focaliser sur des choix d’architecture et de technologie. Les étapes finales de conception sont alors faites par des outils automatiques.

Ce présent article fait le point sur les méthodes et les techniques de conception de systèmes et circuits numériques, depuis la spécification du système jusqu’à l’obtention des masques permettant de réaliser physiquement le circuit.

La première partie de cet article présente les méthodes, les modèles et les langages utilisés dans les différentes étapes de conception de systèmes. Un flot classique de conception est ensuite présenté. Certaines étapes de la conception de systèmes intégrés, notamment la synthèse comportementale, puis la synthèse logique et physique, sont détaillées. La dernière partie est consacrée à l’évolution des systèmes intégrés, d’abord en présentant les systèmes monopuces, puis en donnant quelques perspectives des réseaux sur puce.

Enfin, cet article fournit des références permettant au lecteur souhaitant approfondir certains domaines de se reporter à d’autres ouvrages et articles plus spécialisés.