Povestea unui circuit integrat

O radiografie subiectiva a implementarii ARPIC (Academic Research Platform for Integrated Circuits)

Naratorul nu este un maestru al cuvintelor astfel incat imaginile vorvorbi. (pe principiul o imagine face cat o mie de cuvinte)

A fost odata ca niciodata, (asa incepe orice poveste)

Patru echipe, din 3 centre universitare, ce au pornit in implementarea unui circuit integrat sponsorizat de Infineon Technologies:• Bucuresti• Cluj• Iasi1• Iasi2

S‐a inceput intr‐un sfarsit de Iulie calduros al anului 2012

Ne rezumam la descrierea Iasi1 in care lucrurile sunt simple: “Noi centram noi dam cu capul”S‐a incercat atragerea a 2 studenti in echipa dar au dat bir cu fugitii inainte de a incepe.Cine lucreaza in august cand toata lumea e la mare?

Incercam sa implementam filtre spatiale cu cel mult 16 cellule CNN

Ideea: se pune intai pe hartie

Se face cunostiinta cu tehnologia:AMS018HV – nici pana la ora povestirii n‐am inteles de cine a fost aleasa. 

N‐a fost o idee stralucita

Documentatie putina si aia obtinuta greu,lucram prin descoperire incepem cu inversorul si apoi lucrurile simple

Fugim o saptamana in concediu apoi reluam.Si trece o vara cu multe lucruri pierdute:

Proiectare Top-Down.

CNN cell

OTA COMPARATOR

BUFFER

Se ajunge la un layout pentru celula

Interconectarea celor 16 cellule, in layout e crima si pedeapsa

Layoutul celor 16 cellule si circuiteleadiacente

705um

1055um

Simulari, simulari, simulari –schematic si post layout

Dupa o munca titanica, vine Toamna… Incep sedintesaptamanale pentru definitivarea circuitelor. Target 26 noiembrie trimis la fabrica. Marea problema in universitati: nu prea stie nimeni sa respecte deadline‐uri. Ceva maiseriosi cei de la Cluj, se agita, pun umarul, chiar suntinteresati.Tarziu se pune problema ESD‐urilor, nimeni cu experienta, isiincropeste fiecare bucata de I/O ring

1500

1050

Se intarzie mult, pe 24 noiembrie se face rost de 2 pagini pentru descrierea ringului de ESD iar pe data de 26 noiembrie dimineata se finalizeaza partea Iasi1 spre amiaza si Clujul, restul tacere… clar nu intramacum… 

Mai rau dimineata pica serverul la Iasi

Se amana implementarea pana in martie 2013. Se propun si alte circuite pentru a ocupa toataaria dar iarasi nu se respecta termenele.Se pune accent pe I/O ring (64 pini) si termenulfinal 1 martie cand vom merge la Bucurestipentru realizarea TOP‐ului

Incet incet se configureaza si o metodade testare ce se va dovedi greu de realizat

Filter settingsI1_VC_C_T I1_VC_F_T , Filter

0 0 BPF

0 1 BSF

1 0 HPF

1 1 LPF

0ns 500ns 1us 1.5us

I1_CLK

I1_INIT

200ns0ns

8.01us 8.21usI1_VFREEZE

2us 9us

I1_VPOWER_UP

Digital inputs signals

Si mergem la Bucuresti: cu avion platit cu cazare asigurata de Infineon dar restul cheltuielilor pe banii nostrii. Credeti ca ETTI stia ca are un reprezentant in asa ceva?Ulterior, la sfarsitul lui martie, tot Infineon ne furnizeaza sidiurna… asta a fost jenant parca era numai interesul lor sarealizam circuitul.A  fost o saptamana crancena la Bucuresti: munca de la 9 la 20 in firma, apoi pana la ora 1‐2 in hotel, in care in loc de realizat Top‐ul am tras de cei de la politehnica sa termine ce aveau de facut. Clujul era gata (colaborarea cu Istvan a fost excelenta, am corectat cu el multe lucruri din I/O Ring si din celelalte), iasi2 surprinzator le‐a picat serverul  si nu s‐a terminat.Din punct de vedere al Top‐ului a fost o saptamana ratata, Marius Neag de la Cluj (“manager de proiect”) total dezamagit.

Se revine la iasi cu promisiunea ca realizam top‐ul in urmatoarea saptamana in tandem iasi – cluj.O alta saptamana crancena: trebuie recuperate orele pierdutein saptamana anterioara si trebuie realizat Top‐ul.D‐l Neag incepe cu ultimatumuri… degeaba… unii nu inteleg…Tot respectul pentru acest om, pe care nici in momentul de fata nu l‐am cunoscut personal, dar care desi era in familie, in parc cu copilul sau in pauzele dintre ore isi gasea timp sasune si sa intrebe cum mai stam.Facand o paranteza el este singurul din cei cunoscuti in ETTI Iasi, Cluj, Bucuresti care in momente aniversare (chiar daca nu am “lasat sa se vada” si nu avea de unde sti aceste momente) a trimis o urare si un gand bun

Cu mari eforturi si multe cuvinte dure se realizeaza TOP‐ulDuminica 17 martie 2013 ora 20 iar pana la ora 24 se facverificari. Luni, pe 18, trebuie trimis la fabrica. Dar ce sa vezi Luni la ora10 toata lumea era acasa de parca nu trebuia sa se intamplenimic. Ce conta ca un fraier a stat 3 zile inchis intr‐o incaperepentru ca totul sa fie gata…Dupa alte peripetii, la sfarsitul zilei facem upload la baza de date…Am intrat!!!Urmatoarea zi se raporteaza erori de la Fab, se lasa totul balta(ore, alte situatii) si se corecteaza si retrimite.Toata lumea e “fericita”

TOP‐ul trimis la FAB

Urmeaza diagrama de bonding care incet incet se realizeaza (n‐o mai facuse nimeni niciodata)

Tot D‐l Neag initiaza o lucrare prezentata la CDN‐Live “ARPIC –An Academic Platform for IC Development “ o facem si pe asta. Dar incep sa‐si puna problema PCB‐ului de test.

Acolo s‐au bagat cei din cluj avand experienta, dar se impune lucrul cu CETI‐Bucuresti.

Se taraganeaza lucrurile pana ce in iulie vine circuitul si PCB‐ul nici macar inceput.Urmeaza concediul vine toamna si PCB‐ul nu e gata.Dupa alte peripetii in cumpararea componentelor (universitatile nu sunt in stare, le cumpara Infineon si face contract de sponsorizare pe componente   ) PCB‐ul e gata si ajunge la iasi in 23 noiembrie cu o conditie: sa se realizeze mufarea mufelor de conectare la PCB.

Cine a ales tipul asta de mufe nu a fost foarte inspirat 14 piniin 25mm. Clestele de mufat costa 350E si am gasit unulechivalent imprumut. Greu de mufat dar s‐a rezolvat in cateva saptamani.

Incepe testarea…

Probleme cu semnalele furnizate de FPGA

Circuitul da semne sa mearga dar in 2 zile “crapa”o saptamana pauza, ceilalti nu s‐au apucat de testare iar cands‐au apucat a crapat si la ei (macar nu‐s singurul prost care a stricat un circuit), se refac interconexiunile cu ceva cabluri de 

imprumut si apoi pornim al doiea circuitsi

merge… se face o scriere si o citire

Cabluri imprumutate, puteam sa cumpar dar am hotarat ca nu mai pun nici un ban din buzunar

O pauza in sesiune si masa de lucru usor usor se dezmembreaza unu are nevoie de sursa altul de pistolul de lipit. Apoi s-a refacut masa de lucru in alta parte.

Se mai obtin ceva masuratori

Se decapsuleaza primul circuit si se obtin imagini de la microscop

Coltul de la iasi1

Bipolarele de la Bucuresti

Matching de capacitate Iasi2

SPI 128b de la Bucuresti

LOGO: harta lui... de fapt a lui Dorel... (avem si noi Dorelul nostru)

daca faci rutari pe metal 1 si 2, nu vezi nimic in circuit... cine te-o fi invatat sa lucrezi asa?

Desi mai urmeaza destule alte lucruri: diseminarea rezultatelor (sfarsitul lui martie 2014 la Bucuresti) si alte masuratori povestea se va sfarsi aici.

Ar mai fi multe de spus dar sa ne oprim aici pentru a nu aduce si alte prejudicii de imagine, unora.

Povestitorul nu detine arta de a povesti, cuvintele-i ies destul de greu din minte si a sarit destule momente importante tocmai pentru a nu incarca povestirea.