Анотація до роботи:

Петров Д. В. Мережева система теплового проектування МЕП, багатоваріантних стосовно конструктивно-технологічного виконання. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.12 – системи автоматизації проектувальних робіт. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2001.

Дисертація присвячена питанням створення нових програмних засобів для автоматизації теплового проектування мікроелектронних пристроїв. Розроблена автором мережева система теплового проектування мікроелектронних пристроїв, багатоваріантних стосовно конструктивно-технологічного виконання, забезпечує ефективне вирішення актуальних задач теплового проектування, базується на сучасних комп’ютерних технологіях, а також втілює нові підходи до проектування. Система має відкриту розподілену архітектуру, побудовану на основі кросплатформної технології розподілених обчислень CORBA, що забезпечує багатокористувацький доступ до ресурсів системи через локальну мережу та мережу Інтернет, спільний інформаційний простір для всіх користувачів системи, розподілення обчислень в локальній мережі, а також інформаційну інтеграцію із зовнішніми САПР.

В ході проведених автором теоретичних досліджень та виконаних практичних робіт вирішено актуальну задачу створення принципово нових програмних засобів автоматизації теплового проектування МЕП, побудованих на основі сучасних комп’ютерних технологій з врахуванням нових методів та підходів до проектування, що дозволяє усунути невідповідність між існуючими в області теплового проектування підходами та актуальними задачами.

Основні теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи полягають в наступному:

1. Визначено та обґрунтовано базові принципи організації мережевої системи теплового проектування МЕП, багатоваріантних стосовно конструктивно-технологічного виконання, яка на відміну від існуючих аналогів відповідає актуальним потребам та задачам теплового проектування, а також узгоджується з новими методологіями проектування, що дозволяє скоротити терміни проектування сучасних МЕП та підвищити якість проектних рішень.

2. Розроблено відкриту розподілену архітектуру мережевої системи теплового проектування МЕП iTSim, яка базується на поширеній технології розподілених обчислень CORBA, забезпечує багатокористувацький доступ до ресурсів системи через локальну мережу та мережу Інтернет, надає спільний інформаційний простір для проектування, виконує динамічний розподіл обчислень в локальній мережі, а також підтримує повну інтеграцію з зовнішніми САПР.

3. Побудовано інформаційну модель системи iTSim, основними елементами якої є теплові моделі, завдання моделювання та результати моделювання, між якими існують чітко визначені якісні та кількісні співвідношення. Для теплових моделей визначено принципи ієрархічності, параметричності та уточнення, що дозволяє будувати гнучкі та універсальні теплові моделі МЕП різного рівня точності з можливістю агрегації вже існуючих моделей.

4. Розроблено та розвинуто математичне забезпечення системи iTSim, орієнтоване на застосування різних математичних методів теплового моделювання. Розроблено процедуру побудови оптимальних сіткових теплоелектричних моделей, яка на відміну від існуючих аналогів виконується в автоматичному режимі і дозволяє досліджувати теплові процеси в МЕП різного конструктивно-технологічного виконання. Здійснено постановку та запропоновано вирішення нової задачі конструктивно-параметричного пошуку найкращого варіанту МЕП в скінченій множині можливих конструктивно-параметричних варіантів за критерієм забезпечення заданих теплових характеристик.

5. Виконано програмну реалізацію системи теплового проектування МЕП iTSim, яка включає розподілене обчислювальне ядро для виконання проектних процедур, локальний клієнт для теплового проектування МЕП різного конструктивно-технологічного виконання в межах локальної мережі та віддалений клієнт для стаціонарного температурного аналізу багатошарових ГІС через мережу Інтернет за допомогою стандартного Web-браузера.

6. Побудовано ряд теплових моделей МЕП, що представляють собою реально існуючі типи мікроелектронних виробів, та проведено тестові теплові дослідження побудованих моделей в системі iTSim. Похибка результатів моделювання стаціонарного температурного режиму багатошарової ГІС по відношенню до експериментальних даних не перевищила 3,5 %. Відхилення результатів нестаціонарного температурного аналізу кристалу на жорстких виводах по відношенню до результатів, змодельованих в іншій системі, склало 2-3 С. Прецизійні дослідження особливих випадків теплообміну показали повне узгодження з теоретичними розрахунками.

7. Наукові та практичні результати дисертаційної роботи впроваджено в навчальний процес Національного університету “Львівська політехніка” та у виробничий процес на НВП “Карат” (м. Львів) і у Львівському науково-дослідному радіотехнічному інституті (НДРТІ).

Публікації автора:

1. Федасюк Д. В., Петров Д. В., Левус Є. В. Застосування теплоелектричної аналогії в тепловому моделюванні МЕП // Радіоелектроніка та телекомунікації. Вісник Державного університету “Львівська політехніка”. – 1998. – №352. – С. 42-51.

2. Федасюк Д. В., Петров Д. В. Результати тестування двох систем теплового моделювання МЕП // Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика. Вісник Державного університету “Львівська політехніка”. – 1999. – №373. – С. 170-175.

3. Федасюк Д., Петров Д., Левус Є. Аналіз сучасних систем теплового моделювання МЕП // Радіоелектроніка та телекомунікації. Вісник Державного університету “Львівська політехніка”. – 2000. – №387. – С. 398-403.

4. Петров Д. В., Федасюк Д. В., Левус Є. В. Тепловий аналіз МЕП з кристалами на жорстких виводах в середовищі Інтернет // Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика. Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2001. – №415. – С. 164-171.

5. Fedasyuk D., Petrov D., Levus E. Web-Based Thermal Simulator WebTAFC // Комп’ютерні технології друкарства. Збірник наукових праць Української академії друкарства. – 2001. – №6. – С. 146-152.

6. Федасюк Д., Левус Є., Петров Д. Моделювання та забезпечення теплових режимів кристалів ІС установлених на жорсткі виводи // Технічні вісті. – 1999. – №1(8), 2(9). – С. 74-77.

7. Janicki M., Napieralski A., Fedasyuk D., Petrov D. Thermal modelling of hybrid circuits: simulation method comparison // Microelectronics Reliability Journal. – 2000. – №40. – P. 541-546.

8. Федасюк Д., Петров Д. Моделювання теплових процесів в МЕП методами теплоелектричної аналогії // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції “Сучасні проблеми засодів телекомунікації, комп’ютерної інженерії та підготовки спеціалістів”. – Львів. – 1998. – С. 159-160.

9. Федасюк Д., Фармага І., Петров Д. Порівняння результатів теплового моделювання тестової структури для ГІС // Матеріали 5-ої Міжнародної науково-технічної конференції “Досвід розробки і застосування САПР в мікроелектроніці”. – Львів. – 1999. – С. 65-66.

10. Fedasyuk D., Petrov D., Levus E. Survey and evaluation of modern thermal simulators // Proceedings of International Conference “Modern Problems of Telecommunications, Computer Science and Engineers Training”. – Lviv (Ukraine). – 2000. – P. 97-98.

11. Petrov D., Fedasyuk D. WebTAFC – Web-based Thermal Simulator for Flip-Chip Structures // Proceedings of the VIth International Conference “The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics” CADSM’2001. – Lviv-Slavsko (Ukraine). – 2001. – P. 157-159.

12. Fedasyuk D., Petrov D., Levus E. Web-Based Thermal Simulator for Flip-Chip Structures WebTAFC // Proceedings of the 8th International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems” MIXDES’2001. – Zakopane (Poland). – 2001. – P. 287-290.