Chipontwerp (9054)

Coördinerend verantwoordelijke:Prof. dr. ing. Kris MYNY 


Studiepunten: 5,0
Studiebelastingsuren: 135
Periode: semester 2 (5sp)

Onderwijstaal: Nederlands
Examencontract: niet mogelijk

2de Examenkans1: Ja
Eindcijfer2: Numeriek
Tolerantie3: Zie plaats in het onderwijsaanbod

Volgtijdelijkheid
Geen volgtijdelijkheid


Inhoud

Theorie:

- VLSI inleiding

- IC-ontwerp met standaardcellen

- Complexe cel layout met Eulerpaden

- Statische CMOS schakelingen

- Combinatorische logica

- Dynamische CMOS-schakelingen

- Row decoder

- Verbindingen op IC

- Datapadoperatoren (optellers, vermenigvuldigers, bit shift)

- Sequentiële CMOS-schakelingen

- Low-power design

Labo:

- Het ontwerpen van een complexe poort (design, layout, verificatie)

- Het gebruik van de industriële ontwerpsoftware Cadence met een gekozen technologie (X-FAB)

- Het ontwerpen van een optimale opteller



Verplichte cursussen (gedrukt door boekhandel)
 

Alle leermateriaal wordt via het elektronisch leerplatform of via links op het elektronisch leerplatform verspreid. 

 

Aanbevolen literatuur
 
Digital Integrated Circuits: A design perspective, Jan M. Rabaey, Anantha P. Chandrakasan, Borivoje Nikolic, second edition, Pearson Education (US), 0130909963
 

Verplichte software
 

Om aan de cursus deel te nemen, zijn deze softwareonderdelen essentieel. De vermelde pakketten zijn gratis beschikbaar en kunnen op de eigen pc geïnstalleerd worden. De aanbevolen combinatie is een VPN-client samen met MobaXterm. MobaXterm bevat ondersteuning voor zowel SSH als VNC, waardoor normaal geen aparte SSH-client of VNC-viewer nodig is.  Gelijkwaardige alternatieven zijn toegestaan. 

VPN-client
Naam en versie van het pakket: OpenVPN Connect of een gelijkwaardige VPN-client, bij voorkeur de meest recente stabiele versie.
Licentietype: gratis
Downloadlocatie: https://openvpn.net/client/

Remote access software
Naam en versie van het pakket: MobaXterm Home Edition, bij voorkeur de meest recente stabiele versie.
Licentietype: gratis voor individueel gebruik.
Downloadlocatie: https://mobaxterm.mobatek.net/

Als alternatief voor MobaXterm kunnen studenten ook gebruikmaken van een afzonderlijke SSH-client en, indien nodig, een afzonderlijke VNC-viewer. Voorbeelden zijn PuTTY als SSH-client en TightVNC als VNC-viewer.

Teksteditor
Naam en versie van het pakket: Visual Studio Code, maar als alternatief kan Notepad++ ook.
Licentietype: gratis
VS code (https://code.visualstudio.com/)
Notepad ++ (https://notepad-plus-plus.org/)

 

Opmerkingen
 


Relatie onderzoek: Een aantal topics die behandeld worden in dit vak, worden ook toegepast in het lopend onderzoek aan de universiteit. Er wordt in de les verwezen naar de relatie van de topics met het lopend onderzoek.

Relatie werkveld: De behandelde onderwerpen alsook de technieken die aangeleerd worden voor het tekenen van de lay-out van een chip en het simuleren van het resulterende ontwerp zijn belangrijk als de afgestudeerde ingenieur terecht komt in een bedrijf dat chips ontwikkelt.

Relatie curriculum: Dit vak bouwt verder op de leerlijnen analoge elektronica en digitale elektronica. Het vak geavanceerd chipontwerp bouwt verder op de behandelde onderwerpen in het vak chipontwerp. De aangeleerde technieken in het labo zijn belangrijk voor het vak gevorderde analoge elektronica in de master.



Organisatie- / Werkvormen
Organisatievormen  
Hoorcollege ✔  
Practicum ✔  
Werkvormen  
Casestudy ✔  
Huiswerktaken ✔  
Oefeningen ✔  
Verslag ✔  


Evaluatie

Semester 2 (5,00sp)

Evaluatievorm
Praktijkevaluatie tijdens onderwijsperiode25 %
Behoud van deelcijfer in academiejaarJa, met voorwaarde
Voorwaarde behoud van deelcijfer in academiejaarOverdracht van punten voor project naar tweede examenkans indien minstens 10/20 behaald werd.
Schriftelijk examen75 %
Behoud van deelcijfer in academiejaarJa, met voorwaarde
Voorwaarde behoud van deelcijfer in academiejaarOverdracht van punten voor examen naar tweede examenkans indien minstens 10/20 behaald werd.
Gesloten-boek✔
Extra info

Voor specifieke richtlijnen en mogelijke gevolgen met betrekking tot het gebruik van AI, raadpleeg Toledo/Blackboard.


Tweede examenkans

Evaluatievorm tweede examenkans verschillend van eerste examenkans
Neen
Toelichting evaluatievorm Overdracht van punten voor project naar volgend academiejaar indien
minstens 12/20 behaald werd.


Eindcompetenties
  EC = eindcompetenties      DC = deelcompetenties      BC = beoordelingscriteria  
bachelor in de industriële wetenschappen
  •  EC 
  • EC2 - De Bachelor in de industriële wetenschappen bezit algemeen wetenschappelijk en ingenieurstechnisch disciplinegebonden inzicht in de basisbegrippen, methodes, denkkaders en onderlinge relaties van het specifieke domein. (begrijpen)

     
  •  DC 
  • EA 2.5 De student heeft inzicht in de functionaliteit van (geavanceerde) digitale componenten, signalen en systemen.

      
  •  BC 
  • De student kan de architectuur van de behandelde datapadoperatoren tekenen en uitleggen.

     
  •  DC 
  • EA 2.6 De student heeft inzicht in de basisprincipes van hardware ontwerp.

      
  •  BC 
  • De student kan de definities en eigenschappen die aan de basis liggen van de verschillende hoofdstukken uitleggen en toepassen in afgebakende oefeningen die een deelaspect belichten.

  •  EC 
  • EC5 - De Bachelor in de industriële wetenschappen kan niet-vertrouwde, domeinspecifieke problemen analyseren, opsplitsen in deelproblemen, logisch structureren, de randvoorwaarden bepalen en de gegevens op een wetenschappelijke manier interpreteren. (analyseren)

     
  •  DC 
  • EA 5.4 De student kan digitale signalen en systemen beschrijven, analyseren en modelleren.

      
  •  BC 
  • De student kan grotere opgaven m.b.t. de inhoud van de hoofdstukken analyseren en opdelen in deelproblemen.
  •  EC 
  • EC6 - De Bachelor in de industriële wetenschappen kan adequate oplossingsmethodes selecteren om niet-vertrouwde, domeinspecifieke problemen op te lossen en kan methodologisch te werk gaan in ontwerp en hierin gefundeerde keuzes maken. (oplossen en ontwerpen)

     
  •  DC 
  • EA 6.5 De student kan een geavanceerd analoog systeem ontwerpen.

      
  •  BC 
    • De student kan een CMOS-poort met een gegeven functie ontwerpen.
    • De student kan een dynamische CMOS-poort ontwerpen.
    • De student kan een CMOS poort ontwerpen met behulp van pass-gate of transmission-gate logica.
    • De student kan de layout van een CMOS-poort ontwerpen.
    • De student kan optimale vertragingen berekenen in een digitaal systeem.
    • De student kan berekeningen uitvoeren met betrekking tot de interconnects van een digitale chip.
    • De student kan de basisdelen van een ALU efficiënt ontwerpen.
    • De student kent de technieken om een laagvermogen chip te ontwerpen.
    • De student kan een latch en een flipflop ontwerpen in CMOS.
    • De student kan vertragingen van baantjes in een CMOS chip in rekening brengen.
 

Plaats in het onderwijsaanbodTolerantie3
3de bachelor in de industriële wetenschappen - elektronica-ICT J
schakel IW Elektronica-ICT - deel 2 J



1   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 12.2, lid 2.
2   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 15.1, lid 3.
3   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 16.9, lid 2.