Seminar VLSI-Entwurfsverfahren

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Nummer0820073263
ArtSeminar
Umfang3 SWS
SemesterWintersemester 2023/24
UnterrichtsspracheDeutsch
Stellung in StudienplänenSiehe TUMonline

Termine

Teilnahmekriterien

Siehe TUMonline
Anmerkung: Die Studierenden wählen VOR der Einführungsveranstaltung ein Thema aus. Dazu setzen sie sich mit dem entsprechenden Betreuer in Verbindung. Themen werden nach dem Prinzip "first come, first serve" verteilt. Erst wenn der Betreuer das gewählte Thema bestätigt hat, gilt der/die Studierende als registriert. Eine Liste von Themen ist unter folgendem Link zu finden: https://www.ce.cit.tum.de/eda/lehrveranstaltungen/seminare/wissenschaftliches-seminar-vlsi-entwurfsverfahren/

Lernziele

Nach erfolgreichem Abschluss des Seminares sind die Studierenden in der Lage, eine neue Idee oder einen bestehenden Ansatz auf dem Gebiet des rechnergestützten Schaltungs- und Systementwurfs in verständlicher und überzeugender Weise zu präsentieren. Zu diesem Zwecke werden im Einzelnen folgende Fähigkeiten erworben: • Die teilnehmende Person kann sich selbstständig ein wissenschaftliches Thema aus dem Bereich des rechnergestützten Schaltungs- und Systementwurfs aneignen. • Die teilnehmende Person ist fähig, ein Thema strukturiert nach Problemstellung, Stand der Technik, Ziele, Methoden und Ergebnisse darzustellen. • Die teilnehmende Person ist in der Lage, ein Thema in der genannten Strukturierung mündlich zu präsentieren, in einem Foliensatz zu visualisieren, und in einem wissenschaftlichen Bericht schriftlich darzustellen. • Die teilnehmende Person ist mit den Grundlagen einer konstruktiven Begutachtung vertraut und kann diese auf eine fremde Arbeit anwenden.

Beschreibung

Spezifische Seminarthemen aus dem Bereich der Entwurfsautomatisierung für elektronische Schaltungen und Systeme werden angeboten. Beispiele sind Analogentwurfsmethodik, Entwurfsmethodik für digitale Schaltungen, Layoutsynthese, und Entwurfsmethodik auf der Systemebene. Teilnehmende arbeiten eigenständig auf einem wissenschaftlichen Thema und schreiben ein Paper von 4 Seiten. Abschließend präsentieren die Teilnehmenden ihr Thema in einem Vortrag. In einer anschließenden Diskussion wird ihr Thema detailliert behandelt.

Inhaltliche Voraussetzungen

Keine spezifischen Voraussetzungen.

Lehr- und Lernmethoden

Lernmethode: Die Studierenden arbeiten eigenständig und unter Beratung durch einen wissenschaftlichen Assistenten ein wissenschaftliches Thema aus. Lehrmethode: In Einführungsveranstaltungen werden den Teilnehmenden Hinweise zur fachlichen Arbeit, schriftlichen Ausarbeitung sowie zur Erstellung der Präsentation und zum mündlichen Vortrag gegeben. Während eines zusätzlichen interaktiven Präsentationtrainings können Techniken für einen gelungenen Vortrag von den Studierenden erlernt und geprobt werden. Weitere Details werden zwischen Studierenden und wissenschaftlichen Assistenten auf individueller Basis diskutiert. Alle geläufigen Techniken zur Vorbereitung und Präsentation von Papern und Vorträgen werden angewendet, z. B.: - Klassische Tafel, Weißwandtafel - Elektronische Folien, Beamer - Elektronische Textverarbeitung - Elektronische Folienbearbeitung

Studien-, Prüfungsleistung

Die Prüfung wird in Form einer wissenschaftlichen Ausarbeitung vorgenommen. Sie besteht zum einen aus einem schriftlichen Teil (50%), und zwar einem Paper (4 Seiten). Zum anderen besteht sie aus einem mündlichen Teil (50%) in Form einer ca. 30-minütigen Präsentation (inklusive nachfolgender Diskussion). Mit der wissenschaftlichen Ausarbeitung weisen die Studierenden nach, dass sie z. B. den wissenschaftlichen Stand der Technik, eine neue Idee oder einen bestehenden Ansatz auf dem Gebiet des rechnergestützten Schaltungs- und Systementwurfs für ein Fachpublikum aufbereiten, strukturiert darstellen und präsentieren können.

Empfohlene Literatur

Ein Satz an Themen und zugehöriger Literatur wird am Anfang des Kurses bereitgestellt. Die Studierenden wählen ihr Thema selbst aus.

Links

Themenwahl - offen

Die Themenliste für das Wintersemester 23/24 finden Sie unten.

Themen werden im FCFS Verfahren vergegeben. Bitte kontaktieren Sie dann direkt den Betreuer per E-Mail. Bitte versichern Sie sich, dass Sie eine Bestätigung Ihres Betreues erhalten, wenn Sie sich für ein Thema entschieden haben.

Seminars

Modelling and Analyzing Discrete Event Systems

Keywords:
DES, Max-plus

Description

Discrete event systems (DESs) are today used to model and analyze a wide variety or real-world systems, such as multiprocessor operatin systems, computer networks, telecommunication networks, but also railway networks of manufacturing systems.

In general, DESs lead to a non-linear description in conventional algebra, which complicates their analysis. However, some DESs can be described as linear using the so-called max-plus algebra. Max-plus algebra is an algebraic structure, which replaces the addition and multiplication operations of conventional algebra with maximization and addition, respectively.

During this projet, the basics of max-plus algebra and its application in scheduling DESs shall be investigated.

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conrad.foik@tum.de

Supervisor:

Conrad Foik

Simultaneously Tolerate Thermal and Process Variations Through Indirect Feedback Tuning for Silicon Photonic Networks

Keywords:
thermal tolerant; process variations; optical networks-on-chip

Description

Silicon photonics is the leading candidate technology for high-speed and low-energy-consumption networks. Thermal and process variations are the two main challenges of achieving high-reliability photonic networks. Thermal variation is due to the heat issues created by application, floorplan, and environment, while process variation is caused by fabrication variability in the deposition, masking, exposition, etching, and doping. Tuning techniques are then required to overcome the impact of the variations and efficiently stabilize the performance of silicon photonic networks. We extend our previous optical switch integration model, BOSIM, to support the variation and thermal analyses. Based on device properties, we propose indirect feedback tuning (IFT) to simultaneously alleviate thermal and process variations. IFT can improve the BER of silicon photonic networks to 10 -9 under different variation situations. Compared to state-of-the-art techniques, IFT can achieve an up to 1.52 ×10 8 times bit-error-rate improvement and 4.11X better heater energy efficiency. Indirect feedback does not require high-speed optical signal detection, and thus, the circuit design of IFT saves up to 61.4% of the power and 51.2% of the area compared to state-of-the-art designs.

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zhidan.zheng@tum.de

Supervisor:

Zhidan Zheng

A polynomial time optimal diode insertion/routing algorithm for fixing antenna problem

Description

Abstract— Antenna problem is a phenomenon of plasma induced gate oxide degradation. It directly affects manufacturability of VLSI circuits, especially in deep-submicron technology using high density plasma. Diode insertion is a very effective way to solve this problem Ideally diodes are inserted directly under the wires that violate antenna rules. But in today's high-density VLSI layouts, there is simply not enough room for "under-the-wire" diode insertion for all wires. Thus it is necessary to insert many diodes at legal "off-wire" locations and extend the antenna-rule violating wires to connect to their respective diodes. Previously only simple heuristic algorithms were available for this diode insertion and routing problem. In this paper we show that the diode insertion and routing problem for an arbitrary given number of routing layers can be optimally solved in polynomial time. Our algorithm guarantees to find a feasible diode insertion and routing solution whenever one exists. Moreover we can guarantee to find a feasible solution to minimize a cost function of the form /spl alpha/ /spl middot/ L + /spl beta/ /spl middot/ N where L is the total length of extension wires and N is the total number of Was on the extension wires. Experimental results show that our algorithm is very efficient.

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alex.truppel@tum.de

Supervisor:

Alexandre Truppel