Ученые из Томска нашли способ вдвое сократить вычисления для микросхем
Сибирские ученые разработали метод расчета линий передачи в микросхемах с вдвое меньшей погрешностью. Он ускорит проектирование высокочастотной электроники. Об этом ТАСС сообщили в Минобрнауки РФ.
Разработку предложили в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники. Новый подход позволяет вдвое экономить вычисления, а погрешность при определении параметров снизить до 0,01%. Для проверки исследователи использовали 12 эталонных структур: во всех случаях ошибка не превысила этот показатель.
Линии передачи связывают компоненты электронного устройства и проводят сигналы между ними. Прежде чем изготовить плату или микросхему, инженеры моделируют ее работу на компьютере. Для этого поверхность проводника делят на маленькие участки — расчетную сетку. Их величина и расположение определяют, насколько точной получится модель и сколько уравнений придется решить программе.
Особенно подробного расчета требуют углы проводников и места соприкосновения металла с диэлектриком: там распределение электрического заряда резко меняется. Ученые предложили определять размеры участков с помощью математического описания этого распределения. Сетка становится плотнее там, где заряд меняется сильнее, с учетом формы проводников и границ диэлектриков.
Метод может войти в отечественную систему автоматизированного проектирования монолитных и гибридных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона. В работе над этой системой университет вместе с российскими организациями отвечает за редактор схем и подсистему, которая моделирует электромагнитные процессы.
Алгоритм также можно приспособить для непосредственного расчета характеристик линий передачи и межсоединений. Такие расчеты нужны, чтобы получать электрические модели и проверять будущие сверхвысокочастотные устройства еще при проектировании. Следующим шагом станет создание генератора гибридных сеток для анализа электромагнитных процессов в трехмерных структурах.
Работу поддержало Министерство науки и высшего образования РФ. Результаты опубликовал международный журнал IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, входящий в высшую четверть научных журналов по рейтингу.
Источник: ТАСС