Diseño de un sumador/restador completo de 32 bits con tecnología CMOS en un proceso de 28 nanómetros usando aplicaciones de diseño de la empresa Synopsys.

Abstract

La nanoelectrónica es el estudio de los procesos que se requieren para el diseño e implementación de un circuito con una integración a muy gran escala (VLSI) de sus componentes. Una ciencia innovadora ya que con ella se ha logrado un avance considerable de los dispositivos que se usan en las grandes industrias como en nuestro diario vivir. Este trabajo universitario introduce a la institución educativa Universidad del Valle de Guatemala en el diseño de aplicaciones a muy gran escala, con tecnología de vanguardia y software profesional del proveedor Synopsys, una de las grandes empresas de desarrollo en este ámbito. El trabajo consiste en empezar de cero la instalación de las aplicaciones en el laboratorio de electrónica de la universidad, para esto fue necesaria la configuración de un servidor de licencias y de los clientes. Usando como plataforma una distribución de Linux llamada CentOS versión 6.4 que es recomendada para estos fines. Se siguieron las instrucciones dadas por Synopsys para la instalación de todo el entorno y posteriormente, cuando las aplicaciones estaban completamente funcionales se usaron los manuales y ayuda de cada aplicación para el uso correcto. Durante el proceso de aprendizaje se realizaron guías rápidas para el uso de las aplicaciones, esto beneficiará la curva de aprendizaje de nuevos diseñadores, centrándose en realizar un buen diseño y no invertir mucho tiempo revisando extensos manuales. Estas guías de uso de las aplicaciones constituyen gran parte del marco teórico de este trabajo. Synopsys tiene un programa universitario para el aprendizaje de esta rama de la electrónica y por esta razón provee una librería muy completa para el diseño eficiente, la experimentación, y la investigación. Esta librería se usó como parte final del trabajo de graduación para realizar un proyecto de dificultad media, un sumador/restador de 32 dígitos binarios. Esta librería contiene todo lo necesario para el desarrollo con un proceso de 32-28 nanómetros y está avalada por la gran empresa foundry TSMC, por lo que es ideal para la enseñanza universitaria. El proceso de diseño fue exitoso como se mostrará en la sección de resultados donde también se muestran parámetros propios del diseño como retraso de propagación, potencia, energía y la densidad de transistores en el diseño final. (TSMC, 2014)