ELECTROMAGNETIC EMISSION REDUCTION IN INTEGRATED CIRCUITS : THE ASYNCHRONOUS ALTERNATIVE

REDUCTION DE L'EMISSION ELECTROMAGNETIQUE DES CIRCUITS INTEGRES : L'ALTERNATIVE ASYNCHRONE

D. Panyasak (1)

1 TIMA - Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés

This PhD thesis work aims to reduce electromagnetic interference phenomenon in digital integrated circuits. The developed methods address high-level descriptions of circuits in order to reduce the retroactive modifications in the design flow and to thus circumscribe the time and the costs dedicated to the the circuit development.
A first method called "Asynchronisation" suggests to suppress the principal source of electromagnetic emission in the digital circuits: the clock. This signal of control is replaced by local communications with a technique which preserves cycle compatibility with cycle of the circuit.
The local communications are then exploited by the second method ("Current Shaping") in order to reduce further electromagnetic emission. The treatment concurrencies in the circuit are minimized by scheduling. The peaks of current resulting from the simultaneity of the actions in the circuit are thus minimized. Moreover, the 4 phases protocols were studied in order to determine how their electromagnetic emission can be more reduced.

Ce travail de thèse s'attache à la réduction du phénomène d'interférence électromagnétique dans les circuits intégrés numériques.
Les méthodes développées s'adressent aux descriptions haut-niveau des circuits afin de réduire les modifications rétroactives dans le flot de conception et de circonscrire ainsi le temps et les coûts dédiés à l'élaboration du circuit.
Une première méthode appelée "Asynchronisation" propose de s'affranchir de la principale source d'émission dans les circuits numériques : l'horloge. Ce signal de contrôle est remplacé par des communications locales d'une manière permettant de conserver la compatibilité cycle à cycle du circuit.
Les communications locales sont ensuite exploitées par la seconde méthode "mise en forme du courant" ("Current Shaping") afin de réduire davantage l'émission électromagnétique du circuit. La concurrence des traitements dans le circuit est minimisée par ordonnancement. Les pics de courant résultant de la simultanéité des actions dans le circuit sont ainsi minimisés.
De plus, une étude a été menée sur les protocoles 4 phases en vue de déterminer comment réduire davantage leur émission électromagnétique.

Mots clés: reduction of the electromagnetic emissions; <br />reduction of the activity of the current; <br />asynchronous digital circuit; <br />register transfert level description; <br />communication protocol

Mots clés: réduction des emissions électromagnétiques; <br />répartition de l'activité du courant; <br />circuit numériques asynchrones; <br />description au niveua registres (RTL); <br />protocole de communication

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

D. Panyasak. REDUCTION DE L'EMISSION ELECTROMAGNETIQUE DES CIRCUITS INTEGRES : L'ALTERNATIVE ASYNCHRONE. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00007775⟩