International Telemetering Conference Proceedings / October 30-November 02, 1995 / Riviera Hotel, Las Vegas, Nevada / Conformal printed antennas of arbitrary shape are used for telemetry applications on high velocity vehicles due to their small size and light weight. The design of these antennas is difficult, however, since there are few accurate analytical models that take the effects of curvature into account. This paper discusses a computer aided design (CAD) tool for arbitrarily shaped printed antennas on cylindrical structures based on a rigorous analytical model. The tool is combined with a graphical user interface and can help antenna designers achieve close to optimal performance. An overview of the mathematical model is given here and the CAD tool is used to highlight the effects of curvature on printed antenna performance. Methods of obtaining circular polarization are reviewed.

Este trabalho será focado no problema de posicionamento de células lógicas em circuitos integrados. Neste problema necessitamos organizar as portas lógicas reduzindo o comprimento dos fios que as conectam da melhor forma possível. Para entender o problema e as soluções existentes é descrita uma explanação sobre técnicas e algoritmos que são utilizados atualmente ou que são historicamente importantes, de forma a conduzir o texto para as técnicas apresentadas neste trabalho. As técnicas que serão apresentadas neste trabalho têm objetivos individualmente diferentes, porém conduzem a novos resultados e perspectivas em posicionamento. Todas as técnicas são baseadas na modificação e análise do grafo do posicionamento. Neste trabalho serão apresentadas quatro técnicas para melhorar a solução do problema de posicionamento. O primeiro trabalho a ser apresentado será a Critical Star que aplicado alguns nodos e arestas extras no grafo original para reduzir os caminhos críticos. A segunda técnica é a Logical Core I, ela traz um novo método de análise da dificuldade de posicionar um circuito VLSI. A terceira técnica, que tem forte conexão com a segunda, é a Logical Core II, mais focada em tempo de execução da técnica, ela gera um vetor com todas as dificuldades de posicionar cada célula no circuito. As duas técnicas aumentam o conhecimento do posicionador a respeito do problema e com isso vão de encontro a um ponto muito importante e ainda pouco abordado, a evolução da controlabilidade no posicionamento. A quarta técnica que será apresentada é a Logical Cluster. É uma técnica baseada na Logical Core II, e foi desenvolvida para otimizar os posicionadores já existentes no estado da arte. A técnica é muito eficiente e reduz o tempo de execução do posicionamento e muitas vezes reduz o comprimento de fio. / This work is focused on placement problem of VLSI circuits. The goal is organize the logic gates reducing the total wirelength that connect them. A non-effective placement assignment will not only affect the circuit performance but might also make it non-manufacturable by producing excessive wirelength. Then the next step in the assembly line, the routing problem could be insolvable. In this work will be presents four differents techniques. The techniques are based on changing the graph to improve the placement results. The first one is the Critical Star that applies some extra nodes and edges to reduce the critical paths. The second algorithm is the Logical Core I which brings a new method to analyze the circuit hardness to place a circuit. The third algorithm is called Logical Core II and the focus is generate a vector with hardness to place each cell in the circuit, and increasing the placer information about the problem. The Logical Core I and II, both improving the possibility to compare the hardnesses, in different abstraction levels, and improve the placement controllability. The fourth algorithm is a fast algorithm, based on use the Logical Core II, it creates an effective clustering technique to improve the state-of-art placers results. Reducing the runtime and sometimes improving the wirelength results.

Este trabalho será focado no problema de posicionamento de células lógicas em circuitos integrados. Neste problema necessitamos organizar as portas lógicas reduzindo o comprimento dos fios que as conectam da melhor forma possível. Para entender o problema e as soluções existentes é descrita uma explanação sobre técnicas e algoritmos que são utilizados atualmente ou que são historicamente importantes, de forma a conduzir o texto para as técnicas apresentadas neste trabalho. As técnicas que serão apresentadas neste trabalho têm objetivos individualmente diferentes, porém conduzem a novos resultados e perspectivas em posicionamento. Todas as técnicas são baseadas na modificação e análise do grafo do posicionamento. Neste trabalho serão apresentadas quatro técnicas para melhorar a solução do problema de posicionamento. O primeiro trabalho a ser apresentado será a Critical Star que aplicado alguns nodos e arestas extras no grafo original para reduzir os caminhos críticos. A segunda técnica é a Logical Core I, ela traz um novo método de análise da dificuldade de posicionar um circuito VLSI. A terceira técnica, que tem forte conexão com a segunda, é a Logical Core II, mais focada em tempo de execução da técnica, ela gera um vetor com todas as dificuldades de posicionar cada célula no circuito. As duas técnicas aumentam o conhecimento do posicionador a respeito do problema e com isso vão de encontro a um ponto muito importante e ainda pouco abordado, a evolução da controlabilidade no posicionamento. A quarta técnica que será apresentada é a Logical Cluster. É uma técnica baseada na Logical Core II, e foi desenvolvida para otimizar os posicionadores já existentes no estado da arte. A técnica é muito eficiente e reduz o tempo de execução do posicionamento e muitas vezes reduz o comprimento de fio. / This work is focused on placement problem of VLSI circuits. The goal is organize the logic gates reducing the total wirelength that connect them. A non-effective placement assignment will not only affect the circuit performance but might also make it non-manufacturable by producing excessive wirelength. Then the next step in the assembly line, the routing problem could be insolvable. In this work will be presents four differents techniques. The techniques are based on changing the graph to improve the placement results. The first one is the Critical Star that applies some extra nodes and edges to reduce the critical paths. The second algorithm is the Logical Core I which brings a new method to analyze the circuit hardness to place a circuit. The third algorithm is called Logical Core II and the focus is generate a vector with hardness to place each cell in the circuit, and increasing the placer information about the problem. The Logical Core I and II, both improving the possibility to compare the hardnesses, in different abstraction levels, and improve the placement controllability. The fourth algorithm is a fast algorithm, based on use the Logical Core II, it creates an effective clustering technique to improve the state-of-art placers results. Reducing the runtime and sometimes improving the wirelength results.

Este trabalho será focado no problema de posicionamento de células lógicas em circuitos integrados. Neste problema necessitamos organizar as portas lógicas reduzindo o comprimento dos fios que as conectam da melhor forma possível. Para entender o problema e as soluções existentes é descrita uma explanação sobre técnicas e algoritmos que são utilizados atualmente ou que são historicamente importantes, de forma a conduzir o texto para as técnicas apresentadas neste trabalho. As técnicas que serão apresentadas neste trabalho têm objetivos individualmente diferentes, porém conduzem a novos resultados e perspectivas em posicionamento. Todas as técnicas são baseadas na modificação e análise do grafo do posicionamento. Neste trabalho serão apresentadas quatro técnicas para melhorar a solução do problema de posicionamento. O primeiro trabalho a ser apresentado será a Critical Star que aplicado alguns nodos e arestas extras no grafo original para reduzir os caminhos críticos. A segunda técnica é a Logical Core I, ela traz um novo método de análise da dificuldade de posicionar um circuito VLSI. A terceira técnica, que tem forte conexão com a segunda, é a Logical Core II, mais focada em tempo de execução da técnica, ela gera um vetor com todas as dificuldades de posicionar cada célula no circuito. As duas técnicas aumentam o conhecimento do posicionador a respeito do problema e com isso vão de encontro a um ponto muito importante e ainda pouco abordado, a evolução da controlabilidade no posicionamento. A quarta técnica que será apresentada é a Logical Cluster. É uma técnica baseada na Logical Core II, e foi desenvolvida para otimizar os posicionadores já existentes no estado da arte. A técnica é muito eficiente e reduz o tempo de execução do posicionamento e muitas vezes reduz o comprimento de fio. / This work is focused on placement problem of VLSI circuits. The goal is organize the logic gates reducing the total wirelength that connect them. A non-effective placement assignment will not only affect the circuit performance but might also make it non-manufacturable by producing excessive wirelength. Then the next step in the assembly line, the routing problem could be insolvable. In this work will be presents four differents techniques. The techniques are based on changing the graph to improve the placement results. The first one is the Critical Star that applies some extra nodes and edges to reduce the critical paths. The second algorithm is the Logical Core I which brings a new method to analyze the circuit hardness to place a circuit. The third algorithm is called Logical Core II and the focus is generate a vector with hardness to place each cell in the circuit, and increasing the placer information about the problem. The Logical Core I and II, both improving the possibility to compare the hardnesses, in different abstraction levels, and improve the placement controllability. The fourth algorithm is a fast algorithm, based on use the Logical Core II, it creates an effective clustering technique to improve the state-of-art placers results. Reducing the runtime and sometimes improving the wirelength results.

Many decades ago, Carver Mead established the foundations of neuromorphic systems. Neuromorphic systems are analog circuits that emulate biology. These circuits utilize subthreshold dynamics of CMOS transistors to mimic the behavior of neurons. The objective is to not only simulate the human brain, but also to build useful applications using these bio-inspired circuits for ultra low power speech processing, image processing, and robotics. This can be achieved using reconfigurable hardware, like field programmable analog arrays (FPAAs), which enable configuring different applications on a cross platform system. As digital systems saturate in terms of power efficiency, this alternate approach has the potential to improve computational efficiency by approximately eight orders of magnitude. These systems, which include analog, digital, and neuromorphic elements combine to result in a very powerful reconfigurable processing machine.

La réalisation des circuits analogiques à hautes performances souffre de difficultés principalement dues à la réduction de la tension d'alimentation et à la réduction de la consommation, qui sont conduites par la prolifération des systèmes portables aliméntés par des batteries, mais pâtit aussi du manque d'outils de CAO permettant d'automatiser la phase de layout qui est assez laborieuse et prend beaucoup de temps. Cette thèse se situe dans ce contexte. Elle traite de deux domaines assez distincts mais complémentaires, à savoir la conception de circuits intégrés analogiques à faible tension d'alimentation, et la génération automatique (ou assistée) du layout de ces circuits à l'aide d'algorithmes et de logiciels appropriés. L'aboutissement de cette thèse est, premièrement, la création d'une nouvelle méthode de conception de circuits intégré analogiques, plus précisement la génération d'une technique de conception de nouvelle structure, plus adaptée aux basses tensions d'alimentation et aux faiblesconsommations, deuxièmement, notre contribution à l'automatisation de la phase du layout des circuits intégrés analogiques, à savoir l'étude détaillée des contraintes analogiques à prendre en compte dans tout outil d'automatisation du layout (Générateur, Placeur, Routeur, Compacteur), ainsi que notre participation au développement de CHIRVAN (outil d'automatisation des masques des circuits intégrés analogiques et mixtes, développés au CNET Grenoble) en aidant à sa mise au point, en l'utilisant, en proposant des améliorations, et surtout en consacrant tous nos efforts à développer un algorithme de placement des cellules analogiques qui prend en compte toutes ces contraintes analogiques

D’ici quelques années, des capteurs de toutes sortes vont envahir notre environnement. Nous en rencontrons déjà beaucoup autour de la voiture, de l’ordinateur ou de la téléphonie. Cette multiplication à grande échelle des capteurs n’est toutefois possible que si, d’une part, ils communiquent sans fil et, d’autre part, ils sont entièrement autonomes du point de vue énergétique. Concernant les systèmes de communication, beaucoup de progrès et de normes sont apparus ces dernières années. La technologie semble être au point, même si des améliorations en terme de consommation sont encore possibles. Quant à l’autonomie énergétique, elle pose actuellement un véritable problème à cause de la durée limitée des piles ou batteries, sans compter leurs problèmes de pollution. L’idée est donc de récupérer l’énergie (mécanique, thermique, chimique ou rayonnante) qui entoure les capteurs pour les alimenter afin de les rendre autonomes durant leurs durées de vie. Suite à une importante étude bibliographique, nous nous sommes orientés vers la récupération de l’énergie de vibrations mécaniques. Une campagne de mesure nous a alors permis d’évaluer l’énergie disponible dans un certain nombre d’environnements et de dimensionner un système qui permette de convertir sur une large bande de fréquences cette énergie mécanique en énergie électrique. Nous avons alors initialisé deux réalisations ; une première macroscopique en tungstène validant le concept et une deuxième en technologie silicium permettant de miniaturiser le récupérateur d’énergie afin de le rendre compatible avec les dimensions des capteurs à alimenter. Les premiers essais avec la structure en tungstène ont montré la possibilité de récupérer environ 480 µW pour une excitation à 50 Hz et d’amplitude 80 µm.

Este trabalho propõe e avalia uma nova abordagem para projeto de circuitos dedicados utilizando matrizes pré-difundidas. A principal vantagem desta abordagem, denominada Marcela, reside na decomposição lógica do circuito a ser implementado em termos de primitivas disponíveis na matriz escolhida. Aplicando-se tal procedimento, alcança-se grande flexibilidade em termos de posicionamento e roteamento, levando a uma melhor taxa de ocupação. Primeiramente, é feito um levantamento das abordagens para pré-difundidos correntemente encontradas e uma taxonomia baseada nas características mais relevantes é definida. As principais características da metodologia TRANCA são também mostradas. Leiautes gerados com os módulos TRAMO e TRAGO são analisados e algumas modificações na metodologia são sugeridas, visando uma exploração mais eficiente dos dois níveis de metal. As bases para o desenvolvimento da abordagem Marcela são então descritas. A abordagem consiste de uma nova arquitetura para pré-difundidos e uma estratégia específica de ocupação. As principais características da matriz de propósito geral Marcela, primeira a ser definida, são a ausência de canais de roteamento, com as conexões sendo realizadas sobre as células, e a utilização de quatro tipos de células básicas, cada uma dedicada à implementação de uma função lógica primitiva. As células básicas estão organizadas em unidades básicas, as quais são repetidas regularmente para formar a matriz, numa abordagem denominada mar de células. O problema do assinalamento de células e suas particularidades são solucionados utilizando-se uma combinação entre alocação sequencial e técnicas de particionamento. Primeiro, é alocada a mínima superfície da matriz capaz de comportar o circuito em questão, numa fase chamada pré-assinalamento. Na fase de otimização, partições são geradas respeitando a integridade das unidades básicas e trocas de células são realizadas entre os blocos de cada nova partição, em dois passos: trocas individuais, enquanto o bloco de destino não estiver cheio, e trocas de pares. Para o roteamento, foi desenvolvida no CPGCC/UFRGS uma ferramenta específica para ser utilizada em leiautes gerados segundo a metodologia TRANCA. Esta ferramenta, denominada MARTE [JOH 92a][JOH 92b], emprega o algoritmo de Lee básico com algumas modificações, tal como a geração de doglegs para trocas entre trilhas adjacentes. Com a finalidade de validar a abordagem, foram implementados alguns circuitos utilizando a abordagem Marcela e uma abordagem sea-of-gates tradicional. Para circuitos pequenos, tal como um flip-flop D, Marcela produziu uma melhor distribuição de conexões, a qual resulta em aumento da transparência. Porém, a taxa de ocupação encontrada foi menor do que a do circuito projetado com sea-of-gates. Por outro lado, para circuitos de complexidade maior, a área ocupada pode resultar bem menor do que no caso de se usar sea-of-gates, desde que sejam realizadas transformações lógicas apropriadas sobre a descrição equivalente Marcela ou uma matriz conveniente seja escolhida. Exemplos de leiautes desenvolvidos mostram que taxas de ocupação tão altas quanto 75% são atingidas. Finalmente, da observação de circuitos gerados automaticamente, foram tiradas conclusões sobre modificações na arquitetura da matriz e nos algoritmos, de forma a melhorar as taxas de ocupação para qualquer tipo de circuito. / This work proposes and evaluates a new approach for the design of ASICs using prediffused masterslices. The main advantage of this approach, called Marcela, relles on logic decomposition of the circuit to be implemented into the chosen masterslice available primitives. By applying this procedure, a great placement and routing flexibility is achieved, thus leading to a better transistor utilization rate. First, a survey on current prediffused approaches is done and an specific taxonomy is defined based on the main important features encountered. Also the main features of TRANCA methodology are shown. Layouts generated using TRAGO and TRAMO modules are analyzed and some modifications in the methodology are suggested, in order to better exploit both first and second metal layers. Marcela approach development basis are described. The approach consists of a new prediffused architecture and an specific occupation strategy. The main architectural features of the general purpose Marcela masterslice are the absence of routing channels, with the connections running over the cells, and the utilization of four types of basic cells, each of them dedicated to perform one primitive logic function. Basic cells are organized into basic units, which are spread a11 over the masterslice, in a so called sea-of-cells approach. The assignment problem and its peculiarities are solved by using a combination of sequential cell allocation and quadrature partition techniques. But first of all, a minimum masterslice area is allocated in a phase called preassignment. In the optimization phase, partitions are generated respecting basic units integrity and cell interchanges are applied to each new partition, following two steps: individual changes, while the target block is not, full. and pairwise interchange. For the routing problem, an specific tool has been developed at CPGCC/UFRGS for any module generator in which TRANCA methodology is applied. This tool, called MARTE [JOH 92a][JOH 92b], employs a basic Lee algorithm with some modifications as dogleg generation for changes between adjacent tracks. In order to validate the approach, some circuits have been implemented using a traditional sea-of-gates and Marcela approaches. For small circuits, as a D flip-flop, Marcela approach has produced a better wiring distribution, which results in increase of transparency. But the occupation rate was found to be smaller than that of the sea-of-gates approach. On the other hand, for more complex circuits the amount of used area can be smaller than that of sea-of-gates case, since appropriate logic transformations are applied to the Marcela logic equivalent or a well suit masterslice is used. Implemented examples show that utilization rates as high as 0.75 are achieved. Finally, from the observation of automatically generated layouts some modifications in masterslice architecture and in the algorithms are figured out.

Este trabalho trata de pesquisa de soluções para a síntese física de circuitos integrados menos susceptíveis aos efeitos de variabilidade decorrentes do uso de tecnologias de fabricação com dimensões nanométricas. Também apresenta a pesquisa e o desenvolvimento de uma ferramenta para a geração de leiautes regulares denominada R-CAT. A regularidade geométrica é explorada pela repetição de padrões básicos de leiaute ao longo de uma matriz. A regularidade é apontada como uma das melhores alternativas para lidar com os atuais problemas de fabricação em tecnologias submicrônicas. Projetos regulares são menos suscetíveis aos problemas de litografia, aumentam o yield e diminuem o tempo gasto em re-projeto. Além disso, circuitos regulares apresentam maior previsibilidade de resultados de potência, atraso e yield, principalmente pelo fato das células estarem pré-caracterizadas. A ferramenta desenvolvida visa o trabalho com dois tipos de síntese física para leiautes regulares, produzindo circuitos integrados personalizáveis por todas as máscaras ou circuitos personalizáveis por algumas máscaras. O principal objetivo deste gerador é a facilidade de conversão e adaptação dependendo da abordagem de matriz escolhida. Isso facilitará a comparação entre diferentes alternativas de matrizes, a adoção de blocos lógicos diversos e de novas tecnologias. O gerador de leiautes R-CAT identifica células adjacentes com conexões em comum entre elas e realiza a conexão entre essas células em metal 1, reduzindo o número de conexões a ser realizado pelo roteador em até 10%. A ferramenta R-CAT está inserida em um fluxo de projeto e depende do método de síntese lógica adotado. Duas ferramentas de síntese lógica foram utilizadas: SIS e OrBDDs, oferecendo duas linhas de projeto: a primeira priorizando a área e a segunda priorizando timing e interconexões curtas. Ambas respeitando a mesma regularidade geométrica imposta pela matriz. Os resultados obtidos demonstram que as matrizes SIS ocupam 53% menos área do que a estratégia orBDD e reduzem o wire length em 30%. Uma área menor é obtida devido ao fato da ferramenta SIS gerar descrições com a metade de células lógicas e nets. Entretanto, as matrizes R-CAT OrBDD apresentam menor wire length médio, menor fan-out (redução de 15%), menor delay e maior roteabilidade. As sínteses OrBDD apresentam poucas nets não roteadas sem a inserção de trilhas extras. Além disso, as matrizes R-CAT atingiram resultados até 40% menores em wire length e reduções de área de até 46% em relação às matrizes MARTELO. / This work presents a research for physical synthesis of integrated circuits, which are less susceptible to the effects of variability observed in fabrication technologies using nanometers scale. Moreover, it presents a CAD tool developed to generate regular layouts, which is called R-CAT. The geometric regularity is achieved using basic patterns repeated along one matrix structure. Regularity is pointed like one of the best alternatives to deal with submicron technologies issues. Regular designs are less susceptible to lithographic problems, improve the yield and decrease the time to re-spin. Furthermore, regular circuits improve predictability of power consumption, timing and yield results, because the cells are pre-characterized. The developed tool focuses on two types of physical synthesis for regular layouts, producing either integrated circuit customized using all masks or integrated circuits customized using some masks. The main goal is the facility of conversion and adaptation depending on the chosen matrix approach. This will make easier the comparison of different matrix approaches, besides the adoption of several logic blocks and new technologies. R-CAT layout generator identifies adjacent cells that are placed in a same row and have common connections between them. In this case, the generator can make these connections in Metal 1. This technique reduces the number of connections to be done by the router. The experiments showed that this technique is able to reduce about 10% the number of connections to be done. This tool is inserted into a design flow and it is dependent of the logic synthesis methodology adopted. Two logical syntheses tools were used in the flow: SIS and OrBDDs. R-CAT SIS and R-CAT orBDD Matrices were generated for a set of circuits. The use of R-CAT tool with SIS and orBDD logical synthesis offers two design lines: the first one highlights area and the second one emphasize timing and short connections. Both of them respect the same geometric regularity. The results demonstrate that SIS matrices present 53% less area than orBDD approach and reduce the wire length by 30%. The area reduction is achieved because the SIS tool generates descriptions with the half of logic cells and nets. Nevertheless, the R-CAT orBDD matrices decreased the medium wire length, reduced the fan-out in 15%, reduced the delay and improved the routability. orBDD synthesis presents few non-routed nets without extra tracks insertion. Moreover, the R-CAT matrices obtained about 40% better results in wire length and they reduced area in 46% when compared to MARTELO matrices.

Este trabalho trata de pesquisa de soluções para a síntese física de circuitos integrados menos susceptíveis aos efeitos de variabilidade decorrentes do uso de tecnologias de fabricação com dimensões nanométricas. Também apresenta a pesquisa e o desenvolvimento de uma ferramenta para a geração de leiautes regulares denominada R-CAT. A regularidade geométrica é explorada pela repetição de padrões básicos de leiaute ao longo de uma matriz. A regularidade é apontada como uma das melhores alternativas para lidar com os atuais problemas de fabricação em tecnologias submicrônicas. Projetos regulares são menos suscetíveis aos problemas de litografia, aumentam o yield e diminuem o tempo gasto em re-projeto. Além disso, circuitos regulares apresentam maior previsibilidade de resultados de potência, atraso e yield, principalmente pelo fato das células estarem pré-caracterizadas. A ferramenta desenvolvida visa o trabalho com dois tipos de síntese física para leiautes regulares, produzindo circuitos integrados personalizáveis por todas as máscaras ou circuitos personalizáveis por algumas máscaras. O principal objetivo deste gerador é a facilidade de conversão e adaptação dependendo da abordagem de matriz escolhida. Isso facilitará a comparação entre diferentes alternativas de matrizes, a adoção de blocos lógicos diversos e de novas tecnologias. O gerador de leiautes R-CAT identifica células adjacentes com conexões em comum entre elas e realiza a conexão entre essas células em metal 1, reduzindo o número de conexões a ser realizado pelo roteador em até 10%. A ferramenta R-CAT está inserida em um fluxo de projeto e depende do método de síntese lógica adotado. Duas ferramentas de síntese lógica foram utilizadas: SIS e OrBDDs, oferecendo duas linhas de projeto: a primeira priorizando a área e a segunda priorizando timing e interconexões curtas. Ambas respeitando a mesma regularidade geométrica imposta pela matriz. Os resultados obtidos demonstram que as matrizes SIS ocupam 53% menos área do que a estratégia orBDD e reduzem o wire length em 30%. Uma área menor é obtida devido ao fato da ferramenta SIS gerar descrições com a metade de células lógicas e nets. Entretanto, as matrizes R-CAT OrBDD apresentam menor wire length médio, menor fan-out (redução de 15%), menor delay e maior roteabilidade. As sínteses OrBDD apresentam poucas nets não roteadas sem a inserção de trilhas extras. Além disso, as matrizes R-CAT atingiram resultados até 40% menores em wire length e reduções de área de até 46% em relação às matrizes MARTELO. / This work presents a research for physical synthesis of integrated circuits, which are less susceptible to the effects of variability observed in fabrication technologies using nanometers scale. Moreover, it presents a CAD tool developed to generate regular layouts, which is called R-CAT. The geometric regularity is achieved using basic patterns repeated along one matrix structure. Regularity is pointed like one of the best alternatives to deal with submicron technologies issues. Regular designs are less susceptible to lithographic problems, improve the yield and decrease the time to re-spin. Furthermore, regular circuits improve predictability of power consumption, timing and yield results, because the cells are pre-characterized. The developed tool focuses on two types of physical synthesis for regular layouts, producing either integrated circuit customized using all masks or integrated circuits customized using some masks. The main goal is the facility of conversion and adaptation depending on the chosen matrix approach. This will make easier the comparison of different matrix approaches, besides the adoption of several logic blocks and new technologies. R-CAT layout generator identifies adjacent cells that are placed in a same row and have common connections between them. In this case, the generator can make these connections in Metal 1. This technique reduces the number of connections to be done by the router. The experiments showed that this technique is able to reduce about 10% the number of connections to be done. This tool is inserted into a design flow and it is dependent of the logic synthesis methodology adopted. Two logical syntheses tools were used in the flow: SIS and OrBDDs. R-CAT SIS and R-CAT orBDD Matrices were generated for a set of circuits. The use of R-CAT tool with SIS and orBDD logical synthesis offers two design lines: the first one highlights area and the second one emphasize timing and short connections. Both of them respect the same geometric regularity. The results demonstrate that SIS matrices present 53% less area than orBDD approach and reduce the wire length by 30%. The area reduction is achieved because the SIS tool generates descriptions with the half of logic cells and nets. Nevertheless, the R-CAT orBDD matrices decreased the medium wire length, reduced the fan-out in 15%, reduced the delay and improved the routability. orBDD synthesis presents few non-routed nets without extra tracks insertion. Moreover, the R-CAT matrices obtained about 40% better results in wire length and they reduced area in 46% when compared to MARTELO matrices.