Kısa kanallı CMOS devrelerin yapay sinir ağları ile üretim teknoloji parametrelerinden bağımsız tasarımı

Abstract

Mikroelektronik devrelerin boyutları, teknolojinin hızla ilerlemesi ile son yıllarda oldukça küçülmüştür. Bu durumda devrelerin istenen kıstasları sağlaması için tasarımcının devre parametrelerini çok dikkatli bir şekilde belirlemesi gerekmektedir. Teknoloji parametrelerinin değişmesiyle aynı devre, aynı transistör boyutlarıyla farklı sonuçlar üretebilmektedir. Bu yüzden her yeni teknoloji için transistör boyutlarının devrenin performansını olumsuz yönde etkilemeyecek şekilde yeniden seçilmesi gerekmektedir.Çok büyük ölçekli tümdevre tasarımında, bir tasarımcının dikkat etmesi gereken birçok kıstas söz konusudur. Bunların başında, devrenin harcadığı güç, kapladığı alan, içerdiği transistör sayısı ve transistörlerin boyutları gelmektedir. Bu tezde amaç, analog ve sayısal devre tasarımlarında kullanılan temel blokların, teknoloji değişimine göre, simülasyon yapmaksızın yukarıda belirtilen kıstaslarının yapay sinir ağları ile tahmin edilebilirliğini göstermektir. Benzer şekilde bir diğer amaç da, temel analog ve sayısal devrelerde istenen çıkışları sağlayabilen transistör boyutlarını (kanal boyu ve kanal genişliği) yapay sinir ağları ile yine teknoloji parametrelerinden bağımsız olarak belirleyebilmektir.Çok karmaşık, uzun ya da çok sayıda düzensiz bilgi taşıyan verilerin çözümlenebilmesinde, insan algısının ya da var olan bilgisayar tekniklerinin sonuca ulaşmada zorluklarla karşılaşabileceği benzer tüm işlemlerde, üstün yeteneklerinden dolayı yapay sinir ağları kullanılır. Eğitilmiş bir sinir ağı yeni ve tanımlanmamış durumlar, yani yeni özellikli girdiler için farklı çıkışlar sağlayabilir. Bu tezde, teknolojiden bağımsız devre tasarımı işlemi, yapay sinir ağlarının bahsedilen özelliklerinden yararlanarak daha az hesapla ve daha kısa sürede yapılmaya çalışılacaktır. Böylece, tasarımcı daha önceden eski teknoloji ile tasarımını yaptığı temel blokları, küçülen teknoloji boyutları karşısında yeniden tasarlamak yerine, devreden istenen çıkışları yapay sinir ağına uygulayarak yeni teknoloji için devre boyutlarını yapay sinir ağı çıktılarından elde edebilecektir.