Հեքիմյան, Արսեն Ռոբերտի

Информатика

Այս գիտական աշխատանքը նվիրված է նանոմետրային տեխնոլոգիական գործընթացներով իրականացվող խողովակային անալոգաթվային փոխարկիչների (Pipeline ADC) ավտոմատացված նախագծման միջոցների ուսումնասիրությանը և մշակմանը։ Նման փոխարկիչները կարևոր դեր են կատարում անալոգային ազդանշանները թվային տվյալների վերածող ժամանակակից ինտեգրալ համակարգերում, իսկ նանոմետրային տեխնոլոգիաների կիրառումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել զբաղեցրած մակերեսը և էներգիայի սպառումը, միաժամանակ բարձրացնելով արագագործությունը։ Հետազոտության հիմնական նպատակն է ստեղծել նախագծման ավտոմատացման մեթոդներ և ալգորիթմներ, որոնք կօգնեն սահմանված տեխնիկական պահանջներից անցնել փոխարկիչի օպտիմալ կառուցվածքի և էլեկտրական պարամետրերի որոշմանը՝ նվազեցնելով ձեռքով նախագծման համար անհրաժեշտ ժամանակն ու փորձարարական կրկնությունների քանակը։ Աշխատանքի շրջանակում կարող են ուսումնասիրվել Pipeline ADC-ի հիմնական հանգույցները՝ նմուշառման և պահման սխեմաները, ենթափոխարկիչները, համեմատիչները, բազմապատկող թվային-անալոգային փոխարկիչները, ուժեղացուցիչները, անջատիչ-կոնդենսատորային շղթաները և կողմնակալման հանգույցները։ Առանձնահատուկ ուշադրություն է դարձվում համակարգային և տրանզիստորային մակարդակների միջև նախագծման կապին, քանի որ փոխարկիչի ընդհանուր բնութագրերը կախված են բազմաթիվ փոխկապակցված պարամետրերից։ Ավտոմատացման ալգորիթմները կարող են միաժամանակ հաշվի առնել լուծաչափը, նմուշառման հաճախականությունը, էներգիայի սպառումը, աղմուկը, գծայնությունը, դինամիկ տիրույթը, արտադրական տատանումների նկատմամբ կայունությունը և կիսահաղորդչային բյուրեղի զբաղեցրած մակերեսը։ Հետազոտությունների մեջ նման CAD մոտեցումները կիրառվում են նաև հզորության և արտադրական ելքի միջև օպտիմալ փոխզիջում գտնելու համար՝ համակարգային մակարդակից մինչև տրանզիստորային պարամետրեր։ Աշխատանքի կարևոր ուղղություններից է նանոմետրային տեխնոլոգիաների պայմաններում առաջացող նախագծային սահմանափակումների հաղթահարումը, քանի որ տեխնոլոգիական չափերի փոքրացումը մեծացնում է գործընթացային տատանումների, ցածր սնուցման լարման, աղմուկի և անալոգային հանգույցների նախագծման դժվարությունների նշանակությունը։ Հետազոտությունը կարող է ներառել մաթեմատիկական մոդելների, օպտիմալացման ալգորիթմների, համակարգչային մոդելավորման և ավտոմատացված նախագծման ծրագրային միջոցների մշակում ու փորձարկում։ Վերջնական արդյունքը կարող է լինել նախագծման այնպիսի ավտոմատացված միջավայր կամ մեթոդաբանություն, որը տեխնիկական նախնական պահանջները վերածում է օպտիմալացված սխեմայի պարամետրերի և հնարավորություն է տալիս ստուգել ստացված լուծումը մոդելավորման միջոցով։ Ժամանակակից աշխատանքներում ավտոմատացված նախագծման մեթոդները նույնիսկ կարող են ընդգրկել սխեմայից մինչև տեղաբաշխում և ֆիզիկական նախագծում ամբողջական շղթայի ավտոմատացում։ Աշխատանքի արդյունքները կարող են կիրառական նշանակություն ունենալ բարձրարագ, ցածր էներգասպառմամբ և բարձր լուծաչափով տվյալների փոխարկիչների նախագծման, ինտեգրալ սխեմաների մշակման և էլեկտրոնային համակարգերի նախագծման գործընթացների արագացման համար։