Farklı nanometre teknolojilileri ile alu (aritmetik mantık birimi) tasarımı
Di̇fferent nanometer technologies on alu (aritmetic logic unit) design
Yazar: MERVE ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. FIRAT KAÇAR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde VLSI teknolojisine gösterilen önem artmaktadır. Öyle ki, bu alanda gerçekleştirilen çalışmalar ülkelerin stratejik konular arasında yer almaktadır. Tez kapsamında VLSI tasarım süreçlerinin aşamaları olan dijital tasarım ve fiziksel tasarım aşamalarına yer verilmiştir. Bu iki aşama sonrası simülasyonlar gerçekleştirilerek tasarımların doğruluğu kontrol edilmiştir. Bu alanda yetişmiş iş gücümün de yaygınlaştırılması için açık kaynak kodlu yada ücretsiz sürümleri kullanılarak çalışma gerçekleştirilmiştir. Dijital Tasarım için Quartus II  aracı ve simülasyon için ModelSim, Fiziksel Tasarım için qflow ve simülasyon için Irsim aracı kullanılmıştır.  VLSI teknolojisi ile transistör teknolojisinin gelişimleri birbirini desteklemektedir. Bu çalışmada 180 nm ve 350 nm teknoloji dosyaları ile farklı bit uzunluklarına sahip ALU tasarımları sentezlenmiştir.  Aynı bit uzunluğundaki tasarımda transistör teknolojisin küçülmesi tasarımı oluşturan standart hücre sayısında belirgin bir değişikliğe sebep olmamaktadır.  Standart hücre sayısı bir uzunluğu ile doğru orantılı bir şekilde artmaktadır. Teknolojinin küçülmesi ile tasarımın kapladığı alan küçülmektedir. Aynı zamanda teknolojisinin küçülmesi ile Statik Time Analizi (STA) azalmaktadır. Bu çalışmada aynı zamanda dijital tasarım ve fiziksel tasarım amalarında simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Farklı teknoloji dosyalarında gerçekleştirilen sentezleme sonuçları simülasyonlar ile de doğrulanmıştır.

Abstract:
Today, the importance given to VLSI technology is increasing. So much so that the studies carried out in this field are among the strategic issues of the countries. Within the scope of the thesis, digital design and physical design stages, which are the stages of VLSI design processes, are included.After these two stages, simulations were carried out and the accuracy of the designs was checked. In order to expand the workforce trained in this field, the study was carried out using open source code or free versions. Quartus II tool for Digital Design and ModelSim for simulation, qflow for Physical Design and Irsim tool for simulation. Developments in VLSI technology and Transistör technology support each other. In this study, 180 nm and 350 nm technology files and ALU designs with different bit lengths were synthesized.The shrinkage of the Transistör technology in the same bit-length design does not cause a significant change in the number of standard cells that make up the design.The number of standard cells increases in direct proportion to a length.With the shrinking of technology, the area covered by the design is getting smaller.At the same time, with the shrinking of technology, Static Time Analysis (STA) is decreasing. In this study, simulation studies were also carried out in the digital design and physical design stages.Synthesis results performed in different technology files were also verified by simulations.