Tato práce se zabývá analýzou možností využití jazyka Python a Interoperable Process Design Kits (iPDK) pro návrh integrovaných obvodů. Práce vychází z implementace PCell v jazyce SKILL a AMPLE v návrhových systémech Cadence Design Systems a Mentor Graphics. Původní implementace je v této práci nahrazena programovacím jazykem Python a API knihovnou od firmy Synopsys. Oproti přístupu založenému na jazycích SKILL/AMPLE tak odpadá nutnost udržovat dva nezávislé kódy pro různá návrhová prostředí a dochází k výrazné úspoře času při implementaci nových součástek.
Součástí práce je implementace vybraných součástek, ověření jejich správné funkčnosti a porovnání s původní implementací. Výsledkem této práce je ověření, že Python PCelly a platforma iPDK přináší nejen efektivnější vývoj samotných součástek, ale také zrychlení vlastního návrhu integrovaných obvodů.
Anotace v angličtině
This thesis deals with possibility of utilization Python language and Interoperable Process Design Kits (iPDK) for integrated circuits (IC) design. The work is based on PCell (Parameterized Cell) implementation in Skill and AMPLE languages which are used in Cadence Design Systems and Mentor Graphics design tools. In this work the original implementation is replaced by Python programming language and API library from Synopsys. Comparing to the approach based on SKILL/AMPLE languages there is no need to maintain two separated source codes for various design systems which leads to significant time savings during new devices implementation.
The work includes implementation of selected devices, verification of the correct functionality and comparison with the original implementation. The result of this work is finding that Python PCells and iPDK platform not only provides a more efficient development of the devices but they also speed up the design process itself.
electronic device, integrated circuit, design systems
Rozsah průvodní práce
72 s
Jazyk
AN
Anotace
Tato práce se zabývá analýzou možností využití jazyka Python a Interoperable Process Design Kits (iPDK) pro návrh integrovaných obvodů. Práce vychází z implementace PCell v jazyce SKILL a AMPLE v návrhových systémech Cadence Design Systems a Mentor Graphics. Původní implementace je v této práci nahrazena programovacím jazykem Python a API knihovnou od firmy Synopsys. Oproti přístupu založenému na jazycích SKILL/AMPLE tak odpadá nutnost udržovat dva nezávislé kódy pro různá návrhová prostředí a dochází k výrazné úspoře času při implementaci nových součástek.
Součástí práce je implementace vybraných součástek, ověření jejich správné funkčnosti a porovnání s původní implementací. Výsledkem této práce je ověření, že Python PCelly a platforma iPDK přináší nejen efektivnější vývoj samotných součástek, ale také zrychlení vlastního návrhu integrovaných obvodů.
Anotace v angličtině
This thesis deals with possibility of utilization Python language and Interoperable Process Design Kits (iPDK) for integrated circuits (IC) design. The work is based on PCell (Parameterized Cell) implementation in Skill and AMPLE languages which are used in Cadence Design Systems and Mentor Graphics design tools. In this work the original implementation is replaced by Python programming language and API library from Synopsys. Comparing to the approach based on SKILL/AMPLE languages there is no need to maintain two separated source codes for various design systems which leads to significant time savings during new devices implementation.
The work includes implementation of selected devices, verification of the correct functionality and comparison with the original implementation. The result of this work is finding that Python PCells and iPDK platform not only provides a more efficient development of the devices but they also speed up the design process itself.
electronic device, integrated circuit, design systems
Zásady pro vypracování
Seznamte se s vývojovým prostředím EDA (Electronic Design Automation) nástrojů pro návrh integrovaných obvodů od firem Cadence Design System a Mentor Graphics (dále Cadence a Mentor).
Nastudujte strukturu/části PDK (Process Design Kit) pro návrh integrovaných obvodů.
Nastudujte historii, současný stav, strukturu a jednotlivé části iPDK (Interoperable Process Design Kit). Zhodnoťte kompatibilitu iPDK s EDA nástroji od různých výrobců. Zaměřte se zejména na Ciranova PyCells.
Pomocí Ciranova Python API, Synopsys PyCell Studia a referenčních prvků vytvořte funkce (knihovny), umožňující generovat interoperabilní prvky pro prostředí Cadence a Mentor.
Otestujte správnost generování PyCell v prostředí Cadence a Mentor.
Zhodnoťte výhody/nevýhody přístupu založeného na iPDK/PyCells a možnosti reálného nasazení PyCells pro návrh komplexních integrovaných obvodů.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s vývojovým prostředím EDA (Electronic Design Automation) nástrojů pro návrh integrovaných obvodů od firem Cadence Design System a Mentor Graphics (dále Cadence a Mentor).
Nastudujte strukturu/části PDK (Process Design Kit) pro návrh integrovaných obvodů.
Nastudujte historii, současný stav, strukturu a jednotlivé části iPDK (Interoperable Process Design Kit). Zhodnoťte kompatibilitu iPDK s EDA nástroji od různých výrobců. Zaměřte se zejména na Ciranova PyCells.
Pomocí Ciranova Python API, Synopsys PyCell Studia a referenčních prvků vytvořte funkce (knihovny), umožňující generovat interoperabilní prvky pro prostředí Cadence a Mentor.
Otestujte správnost generování PyCell v prostředí Cadence a Mentor.
Zhodnoťte výhody/nevýhody přístupu založeného na iPDK/PyCells a možnosti reálného nasazení PyCells pro návrh komplexních integrovaných obvodů.
Seznam doporučené literatury
EDA for IC implementation, circuit design, and process technology. Boca Raton: CRC Taylor, c2006, 608 s. Electronic design automation for integrated circuits handbook. ISBN 08-493-7924-5.
EDA for IC systems design, verification and testing. Boca Raton: CRC Taylor, c2006, 544 s. Electronic design automation for integrated circuits handbook. ISBN 08-493-7923-7.
Electronic design automation: synthesis, verification, and test. Amsterdam: Elsevier, c2009, xxxv, 934 s. Systems on silicon. ISBN 978-0-12-374364-0.
ZORICH, Robert. Handbook of quality integrated circuit manufacturing. San Diego: Academic Press, c1991, xix, 583 p. ISBN 01-278-1870-7.
ROTH, Charles H. Fundamentals of logic design, 7/E. 7th Ed. Mason, OH: Cengage Learning, 2013, p. cm. ISBN 978-113-3628-477.
BAKER, R. CMOS circuit design, layout, and simulation. 3rd ed. Hoboken: Wiley-IEEE Press, 2010, xxxiii, 1173 s. IEEE series on microelectronics systems. ISBN 978-0-470-88132-3.
Seznam doporučené literatury
EDA for IC implementation, circuit design, and process technology. Boca Raton: CRC Taylor, c2006, 608 s. Electronic design automation for integrated circuits handbook. ISBN 08-493-7924-5.
EDA for IC systems design, verification and testing. Boca Raton: CRC Taylor, c2006, 544 s. Electronic design automation for integrated circuits handbook. ISBN 08-493-7923-7.
Electronic design automation: synthesis, verification, and test. Amsterdam: Elsevier, c2009, xxxv, 934 s. Systems on silicon. ISBN 978-0-12-374364-0.
ZORICH, Robert. Handbook of quality integrated circuit manufacturing. San Diego: Academic Press, c1991, xix, 583 p. ISBN 01-278-1870-7.
ROTH, Charles H. Fundamentals of logic design, 7/E. 7th Ed. Mason, OH: Cengage Learning, 2013, p. cm. ISBN 978-113-3628-477.
BAKER, R. CMOS circuit design, layout, and simulation. 3rd ed. Hoboken: Wiley-IEEE Press, 2010, xxxiii, 1173 s. IEEE series on microelectronics systems. ISBN 978-0-470-88132-3.
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student seznámil komisi se svou diplomovou prací. Komise se seznámila s posudky vedoucího a oponenta. Poté proběhla diskuse.
doc. Ing. Martin Sysel, Ph.D.: Jak velký počet testů jste prováděl? Ing. Petr Skočík: Je možné použít pyCell na testování originálnosti součástky?