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博士后研究工作是在博士论文研究工作的基础上的进一步深入研究,博士论文实现了工艺条件最小尺寸为0.18gin的具备“自律”功能的自动增益放大器,据国外研究公布的资料,晶体管阈值电压偏差从130nm开始出现标准差增大,从90nm开始表现出明显个性,在更小尺寸工艺条件下进一步地验证模拟集成电路的可动态重组设计方法和“自律”设计思想是一个重要的研究方向,博士后研究工作起源于这些问题。
“自律IC”设计思想解决设计余量与器件个性的矛盾导致的流片成品率问题以及工作时故障自动恢复问题,集成电路流片后的可动态重组和“自律”算法寻优是“自律IC”思想的两个主要方面。博士后研究阶段的研究目标是基于可动态重组的模拟集成电路抽象模型,进一步深入研究和实现适用于可动态重组的模拟集成电路的“自律IC”的“自律”算法,深入研究完成算法验证的数据结构,最终实现算法编程和有效验证。
博士后研究工作的主要内容包含三个方面,第一,针对模拟集成电路的可动态重组进行了深入研究,重点研究了电子开关矩阵的特性模型,有源器件和无源器件的可动态重组思想与技术,通过电路的动态重组解决设计余量与器件个性问题,并实现芯片的故障自动恢复。第二,针对外接计算机中“自律IC”的“自律”算法进行了深入研究。定义了独立于具体物理电路的广义指标,用所定义的广义指标抽象可动态重组的模拟集成电路,从而形成抽象的数据结构,完整实现了可动态重组的电路建模。提出了把适用于进化型硬件中的遗传算法分为接口模块和核心模块两个模块实现的思路,实现了核心模块在不同电路之间的可移植性。给出了算法收敛性的证明。第三,实现了外接计算机中“自律”算法并进行了深入验证。研究设计了能广义代表可动态重组的模拟集成电路的抽象数据模型,用C++程序设计语言设计实现外接计算机中适用于可动态重组的模拟集成电路的“自律”算法程序,实现了算法的深入验证。
“自律”算法仿真验证表明,通过“自律”算法的寻优,能够在可动态重组的模拟集成电路电路组合中选出适合当时环境的性能指标满足要求的电路,“自律”算法达到了研究目标要求,实现了研究方案规划的任务。