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Séminaire ASTRE : Dimitri Galayko

Titre du séminaire et orateur

Systèmes sur puce hétérogènes : de l’analyse à la conception CMOS.
Dimitri Galayko, MCF-HDR, LIP6.

Date et lieu

Mardi 4 mars 2014, 14h.
ENSEA, salle 311.

Résumé

Les progrès dans les technologies de silicium et dans les outils de conception offrent une possibilité de réaliser facilement des systèmes électroniques très complexes, composés de grand nombre de blocs électriques hétérogènes (analogiques, numériques, logiciel, RF, puissance). L’intégration de sous-systèmes non-électriques (MEMS, biologiques, optiques, etc.) fait accroître la complexité des systèmes sur puce, et pose de nombreux défis méthodologiques et conceptuels.

Après une introduction définissant les problèmes de conception de systèmes sur puce hétérogènes, je présenterai mes recherches menées autours de deux représentants de tels systèmes :

  • Génération d’électricité à partir de l’énergie vibratoire à micro-échelle par transduction capacitive. Il s’agit d’un système dont l’objectif est de convertir l’énergie mécanique des vibrations ambiantes en énergie électrique pour une alimentation d’un micro système (par ex., un microcapteur abandonné ou un dispositif implanté dans le corps humain).
    Les défis principaux sont posés par le caractère fondamentalement non-linéaire de la conversion électrostatique, par la conception de l’électronique d’interface haute tension et ultra faible consommation (des microwatts), et par le besoin de contrôle adaptatif de la conversion d’énergie dans un environnement variable. Je présenterai les réponses que notre étude a apportées à ces défis, notamment en terme de la méthodologie de l’analyse, de la modélisation et de la conception de l’électronique deconditionnement intelligente et intégrée CMOS.
  • Réseau de boucles à verrouillage de phase tout-numériques (all-digital PLL, ADPLL) pour la génération d’horloge dans un SOC globalement synchrone. La génération d’horloge dans les circuits numériques intégrés de grande taille est considérée comme un principal défi pour la réalisation de grands systèmes numériques sur puce globalement synchrones. Nous avons exploré la possibilité de générer une horloge globale à l’aide d’oscillateurs distribués sur la surface de la puce, synchronisés dans le domaine de phase par techniques numériques.
    Ce projet a consisté en (1) étude théorique du réseau d’ADPLLs qui est un système mixte analogique/numérique non-linéaire, temps-variant et auto-échantilloné, et (2) conception de deux prototypes de réseau de 4x4 nœuds et 10x10 noeuds en technologie 65nm CMOS.

Biographie

Dimitri Galayko a reçu un diplôme d’ingénieur à l’Université Polytechnique d’Odessa (Ukraine) en 1998, un DEA Dispositifs de l’Electronique Intégrée de l’INSA de Lyon en 1999 et un doctorat de l’Univ. Lille-I en 2002. Depuis 2005, il est maître des conférences à l’Université Paris-VI, au laboratoire LIP6, et titulaire d’une HDR depuis 2012. Son domaine d’intérêt inclut la conception et la modélisation de circuits intégrés analogiques et mixtes, analyse et modélisation des effets non-linéaires de systèmes électriques hétérogènes, conception et étude de circuits intégrés pour la puissance et énergie, conception et modélisation des interfaces électriques avec les MEMS. Il a été coordinateur et/ou responsable scientifique local de 3 projets ANR dont 1 en cours, il a monté une coopération scientifique avec l’University College of Dublin et a participé à plusieurs programmes internationaux (CAPES COFECUB avec Brésil, Université Française d’Egypte, ULYSSE de Campus France). Il est membre IEEE, il organise ou a organisé des sessions spéciales aux conférences ISCAS 2013, ISCAS 2014 et NOLTA 2014. Depuis 2012, il fait partie du groupe d’experts sur la récupération d’énergie de l’Observatoire des Micro- et Nano- Technologie (OMNT).

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