Perancangan Dan Analisis Berbantuan Komputer

Perancangan Dan Analisis Berbantuan Komputer

S2 Teknik Elektro Universitas Gunadarma

Materi

• P1

– Pengenalan Desain IC berbantuan komputer

– Pengenalan Perangkat Lunak Desain IC

• P2

– Pendalaman Materi Desain IC Analog dan Digital

– Praktek Perancangan dan Analisis design IC

• P3

– Ujian Perancangan dan Analisis design IC

Start

Referensi Buku

Map Kuliah

Referensi Buku Map

Kuliah

Referensi Online

• Cmosedu.com

• www.eda-utilities.com

• https://communities.mentor.com/

• http://www.eng.auburn.edu/~nelson/

• http://www.dc.engr.scu.edu/mentortu/index.html

Map Kuliah

Map Kuliah

Gambaran Umum

Desain CHIP / IC

Referensi

Paradigma

Teknologi VLSI

Metode Desain

ASIC

FPGA

Analog

Digital

Mixed Signal

Digital

Institusi Desain

Chip

Pengenalan Perangkat

Lunak

CMOS

MEMS

Pabrikasi

Electric

LTSpice

Magic

Mentor Graphics Synopsys

Cadence UGMentor

ITB ME Lab

Versatile Silicon

Xirka

Topik Penelitian

Penulisan Tesis dan

paper

CMP

Silltera

Xfab

Mosis

IOT

Robotik

Sensor

Image Processing

Foundry

AMS TSMC

Konvensional Modern System On Chip

Latex Lyx

Custom Design

• Ringkas

• Konsumsi Daya rendah

• Pemrosesan Cepat

Paradigma

Jaman Old

Paradigma

Jaman Now

Paradigma Selama Ini Tentang Design CHIP

Map Kuliah

Gambaran Umum Desain IC

• Integrated Circuit

Map Kuliah

Pengelompokkan Chip

• Berdasarkan Tipe – GPU

– ASIC

– FPGA

– CPU

• Berdasarkan Teknologi – System-on-chip (SoC)

– System-in-package (SIP)

– Multi-chip module

Tipe Chip

System On Chip

Map Kuliah

Arsitektur ASIC

• Blank = “Start with blank Field, Need add the components you want

Blank

Metode ASIC

Tahapan Umum Desain IC

ide

Spesifikasi Desain

Implementasi Desain

Uji Desain

Pabrikasi

Devices

Pra Desain Desain Pasca Desain

Desainer Foundry

User Test

Devices

Map Kuliah

Gambaran Umum Desain Chip

Spesifikasi Desain Desain

& Implementasi

Uji Desain Pabrikasi Devices User Test

Devices

Input Output

Designer/ user Designer / user

Map Kuliah

Metode Desain ASIC

• Application Specific Integrated Circuit Map Kuliah

FPGA to ASIC

Metode ASIC

* Penyesuaian menjadi teknologi ASIC

Teknologi System On Chip

Map Kuliah

SOC

• Higher performance

• Power efficiency

• Lighter footprint

• Higher reliability

• Low Cost

• Less flexibility

• Application Specific

• Complexity

Map Kuliah

Teknologi CMOS • Complementary Metal

Oxide Semiconductor

Flashback

Transistor

Map Kuliah

Teknologi CMOS

ID= Arus drain

K = Konstanta Teknologi CMOS W = Width L = Length VGS = Tegangan Gate Source Vt = Tegangan Threshold λ = Channel-length modulation Teknologi CMOS VDS = Tegangan Drain Source

Map Kuliah

Complementary?

CMOS = NMOS + PMOS Saturasi dan Cuttoff

Map Kuliah

Struktur CMOS

Map Kuliah

Struktur CMOS

Ukuran Teknologi CMOS

• Saat ini teknologi CMOS berukuran mikrometer (µm) – Nanometer (nm) (Evolusi)

• Namun di era industri 4.0 teknologi CMOS Nano (n) yang banyak berperan

• Ukuran Teknologi CMOS berkaitan dengan bahan / material struktur pada Layout

• Ukuran berbagai macam seperti 0,35 µm, 0,18 µm, 130 nm, 65nm, 42nm, 22nm, 14nm, 10nm, 7nm

Moore's Law

Map Kuliah

Video

Bahan CMOS

0,35 µm CMOS milik AustriaMicroSystem (AMS) Map Kuliah

Foundry

• AustriaMicroSystem (AMS),

• Taiwan SemiConductor(TSMC),

• Stmicroelectronics (STM)

Map Kuliah

MEMS

• Micro Electro Mechanical Systems

Map Kuliah

Institusi Desain Chip Indonesia

• Peneliti & Dosen

• Engineer Swasta

Microelectronics ITB Bandung

Versatile Silicon Bandung

Xirka Bandung Lipi bandung PS. ME & Citra Gunadarma Depok Map

Kuliah

Tim Penelitian Desain CHIP Gunadarma

Dr. Eri Prasetyo Wibowo

Dr. Hamzah Afandi

Prof. Ir. Busono Soerowirdjo

Dr. Yulisdin Mukhlis

Dr. Joko Purnomo

Dr. Erma Triawati Ch

Dr. Atit Pertiwi

Dr. Dyah Nurainingsih

Dr. Brahmantyo

Dr. Purnawarman Musa

Dr. Robby Kurniawan

Harahap

Dr. Veronica Ernita K

Dr. Antonius Irianto

Map Kuliah

Pusat Studi Mikroelektronika dan Pengolahan citra • Berdiri Tahun 2006

• Pimpinan : Dr. Eri Prasetyo Wibowo

• Staff : Dr. Robby Kurniawan Harahap

• Riset Penelitian : S1, S2, S3

• Kerjasama : – Universitas De Bourgogne Perancis

– CMP, Chip Foundry Perancis

– Mentor Graphics

• Fasilitas Lab – Perangkat Lunak :

• Mentor Graphics Software EDA

• Chip Technology 0,35 micrometer (µm)

– Personal Computer Set Untuk Desain chip

• Lokasi : Kampus D Gedung 3 ruang D326

Map Kuliah

Perangkat Lunak Desain

• Software design:

– LT Spice

– Mentor Graphics

– Synopsys

– Cadence

– Microwind

Map Kuliah

Apa yang akan kita Lakukan

Map Kuliah

Pabrikasi IC

• Pabrikasi:

– Circuit MultiProject -CMP (Perancis)

– Mosis (USA)

– Xfab(Jerman, Malaysia)

– Silltera(Malaysia)

Map Kuliah

Silicon dan Wafer Silicon

Biaya Pabrikasi

• Biaya pabrikasi Bergantung pada ukuran teknologi yang digunakan (Design Kit)

• Harga diukur berdasarkan luas mm2 + Packaging + biaya pengiriman

• Biaya pabrikasi murah dalam skala produksi yang bersa sehingga IC dapat dikomersilkan dengan nilai harga yang terjangkau.

Biaya Pabrikasi CMP

Map Kuliah

Topik Penelitian

Map Kuliah

Lifi

Map Kuliah

Computer Vison

• Image Processing

Map Kuliah

Bluetooth

Map Kuliah

Map Kuliah

Machine Learning

Bonus

Link Paper

• doaj.org-(openaccess)

• mdpi.com-(openaccess)

• ieeexplore.ieee.org-(pay)

• Acm.org-(pay)

• Springer.com-(pay)

Map Kuliah

Penulisan

• Paper / Tulisan Ilmiah

– Latex

– Lyx

Map Kuliah

Analisa Desain

• Inverter

• And

• Nand

• Or

• Nor

• Xor

• Xnor

• Operational Amplifier

Analisa Desain

• Inverter

Struktur CMOS

Inverter

Struktur CMOS

Analisa Desain

• Nand