L'intégration d'un plus grand nombre de fonctions sur des circuits intégrés plus rapides à chaque nouvelle génération. Malheureusement, elles ont rendu la tâche des concepteurs plus difficile, avec notamment la montée de la puissance consommée et des temps de propagation des signaux à travers la puce. La distribution de l'horloge, assurant le synchronisme des opérations du circuit, en est l'élément le plus symptomatique. La génération distribuée de l'horloge apparaît comme une alternative aux solutions classiques. Elle repose sur la mise en place d'un réseau de N oscillateurs géographiquement distribués sur l'ensemble de la puce. Chaque oscillateur génère localement une horloge pour la zone de la puce dans laquelle il se trouve. La phase d'une horloge est accordée sur celle de ces proches voisines. Ainsi, l'horloge n'a plus à parcourir de long chemin. Toutefois, les performances du circuit d'horloge sont liées, non pas à un, mais à N oscillateurs évoluant dans un environnement hostile (variations de l'alimentation, de la température, etc.). Aussi, les travaux de cette thèse portent sur la conception d'un oscillateur contrôlé numériquement. Plus précisément, notre problématique est : " Comment concevoir un DCO (Digitally Controlled Oscillator) robuste soumis à l'environnement hostile d'un SoC en technologie CMOS submicronique ? ". Pour répondre à cette question, nous proposons, dans un premier temps, la modélisation d'une topologie d'oscillateur contrôlé numériquement ; le but étant de déterminer sa pertinence quant à notre application d'horlogerie. Comme cette dernière est émergente, il n'y a à l'heure actuelle aucune théorie la caractérisant. A travers notre analyse, nous mettons en évidence ses faiblesses et la nécessité de lui adjoindre des circuits de protection. De ce fait, les performances du circuit d'horloge ne sont plus seulement dépendantes de l'oscillateur, mais aussi des dispositifs mis en place pour le protéger des agressions des circuits environnants. Ce constat a motivé le développement d'une alternative qui ne serait pas soumise aux mêmes contraintes. Nous proposons finalement un oscillateur contrôlé numériquement robuste à la fois contre les variations de l'alimentation et de la température. Cet oscillateur est conçu à partir de blocs analogiques connus et bien décrits par la littérature. Pour limiter l'influence de la tension d'alimentation et de la température à laquelle évolue l'oscillateur, nous tirons profit des effets de canal court propres aux technologies submicroniques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00836916 |
| Date | 16 October 2012 |
| Creators | Terosiet, Medhi |
| Publisher | Université Pierre et Marie Curie - Paris VI |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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