Courses

Microelectronics and VLSI Design

General

Course Contents

  • Ημιαγωγοί,
  • Διεργασίες κατασκευής τεχνολογιών VLSI,
  • CMOS τεχνολογία,
  • MOS transistor,
  • διακοπτικά στοιχεία,
  • σχεδίαση λογικών πυλών, σχεδίαση λογικών κυκλωμάτων,
  • παθητικά και ενεργά στοιχεία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων,
  • κυκλώματα χαμηλής ισχύος,
  • στατικές και δυναμικές μνήμες,
  • φυσικός σχεδιασμός συστημάτων,
  • ανάλυση χρονισμού,
  • λογισμικά σχεδίασης και προσομοίωσης συστημάτων VLSI.

Educational Goals

Στο μάθημα αυτό παρέχονται οι βασικές γνώσεις για το σχεδιασμό συστημάτων VLSI. Γίνεται μια αναφορά στις ημιαγωγικές διατάξεις και στη συνέχεια αναλύεται η CMOS τεχνολογία. Παρουσιάζεται η διαδικασία σχεδίασης λογικών πυλών και κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας CMOS τεχνολογία και εξηγείται πώς η σχεδίαση πραγματοποιείται σε φυσικό επίπεδο.

Το εργαστηριακό μέρος περιλαμβάνει ασκήσεις για σχεδιασμό και προσομοίωση σε φυσικό επίπεδο λογικών κυκλωμάτων κάνοντας χρήση λογισμικών σχεδίασης και προσομοίωσης συστημάτων VLSI (π.χ. Microwind, Magic, Cadence). Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές:

  • Θα αποκτήσουν εξοικείωση με τις τεχνολογίες συστημάτων VLSI.
  • Θα γνωρίζουν τις διαδικασίες του φυσικού σχεδιασμού και υλοποίησης ψηφιακών κυκλωμάτων σε συστήματα VLSI και θα έχoυν εξοικείωση με τη χρήση ειδικών εργαλείων CAD.
  • Θα γνωρίζουν τις παραμέτρους που επηρεάζουν την απόδοση και την κατανάλωση ισχύος των συστημάτων VLSI.

General Skills

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
  • Αυτόνομη και Ομαδική εργασία.
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
  • Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων.

Teaching Methods

  • Θεωρητική διδασκαλία, με χρήση πίνακα και powerpoint.

Use of ICT means

  • Υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Teaching Organization

ActivitySemester workload
Lectures39
Laboratory Exercises13
Writing laboratory reports21
Autonomous Study52
Total125

Students Evaluation

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση του φοιτητή στη αξιολόγηση του θεωρητικού μέρους και σε αυτόν μπορεί να έχει συμβολή και η επίδοση στο εργαστηριακό μέρος. Σημειώνεται ότι ο φοιτητής θα πρέπει να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το εργαστηριακό μέρος για να έχει δικαίωμα εξέτασης στο θεωρητικό μέρος. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση.

  1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους μπορεί να περιλαμβάνει:
    • Ανάπτυξη θεωρητικών θεμάτων.
    • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
    • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
    • Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
  2. Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
    • δύο (2) τουλάχιστον ενδιάμεσες αξιολογήσεις της κατανόησης της ύλης και των εργαστηριακών δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν μέσω εργαστηριακής εξέτασης ή και εξέτασης ανατεθέντων εργαστηριακών ασκήσεων κατά την οποία γίνεται και χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού ή προσομοιώσεων.

Recommended Bibliography

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία μέσω Ευδόξου:

  1.  Weste N. Harris, Σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS VLSI, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, ISBN-13: 9789607182678.
  2. Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, Borivoje Nikolic, Ψηφιακά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, ISBN-10: 960-209-982-8.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

  1. Sung-Mo Kang and Yusuf Leblebici. Ανάλυση και Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων CMOS (CMOS Digital Integrated Circuits: Analysis and Design). Εκδ.: Τζιόλα, 2007.
  2. Neil Weste and Kamran Eshraghian, Σχεδίαση Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων CMOS VLSI. Εκδ.: Παπασωτηρίου, 1996.
  3. Ivan Sutherland, Bob Sproull, David Harris, Logical Effort. Εκδ.: Morgan Kaufmann Publishers, 1999.
  4. John P. Uyemura, Introduction to VLSI Circuits and Systems, Εκδ.: WILEY, 2002.