Исследователи из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе продемонстрировали новый метод проектирования интегральных микросхем, позволяющий существенно увеличить их производительность.

Благодаря новым математическим алгоритмам, используемым при проектировании, и применению метода многомасштабного анализа им удалось значительно уменьшить длину межэлементных соединений микросхемы.

По оценке профессора Джейсона Конга (Jason Cong), с помощью разработанной технологии длину соединений современной заводской микросхемы можно уменьшить на 30%. При этом для промышленности значимым достижением является снижение этого показателя хотя бы на 5%. Новую технологию можно внедрять на существующих производственных мощностях.

Ученым удалось оптимизировать расположение на микросхеме логических и иных элементов. "Мы обнаружили широкие возможности улучшения физического дизайна чипа, в том числе оптимизации мест расположения элементов", - говорит студент и один из авторов исследования Эрик Радке (Eric Radke). Для решения поставленной задачи авторы работы написали дифференциальные уравнения и разработали алгоритмы, реализованные в программном обеспечении.

Оптимизация была проведена с использованием многомасштабного анализа, то есть последовательного решения задачи расположения элементов по мере изменения масштаба системы. "Элементы микросхемы можно рассматривать как вершины гигантского ориентированного гиперграфа, а соединения - как его гиперребра, - говорит Радке. - Мы группировали элементы до тех пор, пока математическая задача определения их расположении оставалась решаемой".