Investigadores de la Universidad de Texas en Austin (University of Texas at Austin) presentaron un nuevo artículo de investigación que expone un marco avanzado llamado APPlace, cuyo objetivo es abordar los desafíos de la automatización del diseño de circuitos analógicos y de señal mixta (Analog/Mixed-Signal). La innovación se basa en la optimización conjunta de las ubicaciones de los dispositivos y los puntos de acceso (Access Points) de manera simultánea con las etapas de planificación física global.
Desafíos tradicionales en el diseño de circuitos analógicos
El proceso de automatización del diseño de circuitos analógicos sigue siendo una tarea compleja debido a que los efectos parásitos y los problemas de desajuste generados durante la planificación afectan de forma directa y decisiva el rendimiento del circuito. La etapa de colocación de componentes es de suma importancia porque limita el espacio de soluciones de enrutamiento y determina el nivel de rendimiento que se puede lograr después de la fabricación.
En los métodos analíticos actuales, el proceso de planificación se basa en la optimización de las coordenadas de los dispositivos en función de métricas de longitud de cable centradas, dejando la selección de los puntos de acceso para la posterior fase de enrutamiento. Sin embargo, los pines de enrutamiento en los circuitos analógicos representan piezas extendidas de metales terminales y no puntos fijos abstractos, lo que hace que la elección del punto de acceso óptimo dependa fundamentalmente de las ubicaciones de otros dispositivos conectados a ellos.
¿Cómo funciona el nuevo marco APPlace?
El marco APPlace surge para ofrecer una solución radical al integrar la selección de puntos de acceso y las ubicaciones de los dispositivos durante la fase de colocación global, seguida de una etapa de ajuste legal que preserva la estructura arquitectónica establecida por la colocación global sin alterarla.
Los resultados de los experimentos prácticos en cuatro conjuntos de referencia reales de circuitos analógicos demostraron que el sistema APPlace logra una superioridad notable en el rendimiento general en comparación con los modelos de referencia tradicionales, dentro de un área de colocación comparable.
¿Qué cambia esta innovación en la práctica?
Los estudios de ablación y evaluación realizados por los investigadores confirmaron que prescindir de la optimización conjunta de los puntos de acceso provoca una pérdida significativa de hasta 13 decibelios en la relación de rechazo en modo común (CMRR) dentro de las pruebas de amplificadores de transconductancia operacional (OTA), además de un aumento del 23% en el tiempo de retardo de los comparadores (Comparator Delay).
Esta innovación destaca la importancia de la integración temprana entre la planificación de la ubicación de los dispositivos y las rutas de conexión en las herramientas de automatización del diseño electrónico (EDA), lo que abre la puerta para mejorar la eficiencia de los circuitos analógicos y de señal mixta complejos.