FSM state-assignment for area, power and testability using non-deterministic evolutionary heuristics

Abstract

إن ازدياد تعقيد الدوائر المتكاملة ذات الكثافة العالية والإطراد في عدد التطبيقات الجديدة لها جلبت تحديات كثيرة لصناعة البرمجيات المستخدمة في تصميمها. فمثلاً، حاجة الأجهزة المحمولة إلى انخفاض استهلاك الطاقة أضاف أطوار جديدة إلى عملية التصميم إضافة إلى الأطوار السابقة التي تركز على تقليل مساحة الشرائح وتحسين أدائها. كما أدت زيادة التعقيد في الرقاقة إلى صعوبة إجراء الاختبارات للتأكد من عملها في وقت زاد فيه التركيز على أساليب التصميم ذات الكفاءة العالية التي تسهل عملية الاختبار. كما أن الفترة الزمنية لخروج المنتج إلى السوق أصبح مطلوباً أن تكون قصيرة جداً وكل ذلك أدى إلى ازدياد الحاجة لوجود أدوات وبرامج تسهل وتسرع هذه العملية. إن أحد أهم التحديات في عملية بناء الدوائر المتكاملة ذات الكثافة العالية هي تصميم دائرة التحكم التي عادة ما تتم باستخدام الآلة منتهية المراحل. إن التعقيد في استخدام الآلة منتهية المراحل يكمن في عملية تعيين المراحل والتي تعتبر مستحيلة الحل في وقت معقول خصوصاً عند أخذ المساحة وسهولة الاختبار بعين الاعتبار. ولقد حققت الخوارزميات التكرارية الغير تقديرية مثل الخوارزميات الجينية وبحث تابو نتائج جيدة في حل المشاكل المتعددة الأهداف في مجالات أخرى في أتممة التصاميم. في هذه الرسالة تتم دراسة مشكلة تعيين المراحل لآلة منتهية المراحل للمساحة، استهلاك الطاقة وقابلية الاختبار كل على حدة بالإضافة إلى حالة تعدد الأهداف. كما وأن الرسالة تناقش استخدام الخوارزميات التكرارية الغير تقديرية وهي الخوارزميات الجينية وبحث تابو لتنمية أتممة تصاميم ذات كفائة عالية لاستخدامها في استكشاف الفضاء للبحث عن الحلول بالإضافة إلى تقديم سبل جديدة لتقدير المساحة ، استهلاك الطاقة وقابلية الاختبار لعملية تعيين المراحل. وأخيراً تعرض الرسالة مقارنة بين الأساليب المطروحة والمقترحات السابقة بما يثبت فاعلية الأسلوب المطروح.