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| Allgemeine Daten des Projekts |
| Projekttitel: | Verbundprojekt SyreNe: Teilprojekt Reduzierte Darstellung von Powergrid-Modellen |
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| Kurzfassung der Vorhabenbeschreibung: | Das Verbundprojekt SyreNe widmet sich der fortschreitenden Miniaturisierung der Bauteile integrierter Schaltungen (integrated circuits, kurz ICs) welche heutzutage auf nanoelektronische Strukturen führt. Durch steigende Integrationsdichte und Anzahl der verwendeten Bauelemente kann der Einfluss sowohl des Verdrahtungs- als auch des Versorgungsnetzwerks (Interconnect und Powergrid) auf das physikalische Verhalten eines ICs in der Regel nicht mehr vernachlässigt werden. Desweiteren können kritische Halbleiterbauelemente der Schaltung nicht immer durch Ersatzschaltbilder modelliert, sondern müssen durch komplexe mathematische Modelle wie z.B. das Drift-Diffusion-Modell beschrieben werden. Neben verkürzten Produktionszyklen führt somit die Neuentwicklung nanoelektronischer ICs zu wachsenden Herausforderungen an die Computersimulation, sowohl im Design als auch bei der Verifikation von Layouts. Schon in der Entwurfsphase ist es unabdingbar, alle wesentlichen Schaltungseigenschaften numerisch zu testen.
Das physikalische Verhalten eines ICs wird durch ein gekoppeltes System differentiell-algebraischer Gleichungen (DAEs) und partieller Differentialgleichungen (PDEs) beschrieben, deren numerische Behandlung auf Systeme mit mehreren hundert Millionen Gleichungen und Variablen führt. Daher ist die numerische Simulation aufgrund hoher Rechenzeiten und des immensen Speicherbedarfs mit heutzutage verfügbaren Resourcen
bei weitem zu aufwändig. Die Reduktion des Systems ist unerlässlich und Gegenstand der System- oder Modellreduktion. Hierbei sollten wesentliche physikalische Eigenschaften, wie z.B. Stabilität oder Passivität im reduzierten Modell erhalten bleiben, gleichzeitig aber der Approximationsfehler gering, sowie die Verfahren stabil und effizient gehalten werden. Unser Ziel besteht darin, Methoden zur Systemreduktion im Design hochdimensionaler nanoelektronischer ICs zu entwerfen, zu vergleichen und in der Praxis der Halbleiterentwicklung zu testen. Hierzu werden zwei komplementäre Herangehensweisen gewählt: Die Reduktion des gesamten Systems durch eine globale Methode, und die Erstellung reduzierter Modelle für einzelne Bauelemente und große lineare Teilnetze, welche dann zu einem reduzierten System verknüpft werden. Dazu werden neue Methoden zur nichtlinearen Modellreduktion und zur Reduktion von Powergrid-Modellen entwickelt. Ferner werden in enger Kooperation mit den Anwendern Computeralgebra-basierte Modellreduktionsverfahren für die Nanoelektronik weiterentwickelt, indem PDE-basierte Modelle mit einbezogen sowie geeignete Kopplungsmechanismen für numerische und symbolische Reduktionstechniken bereitgestellt werden. Das Verbundprojekt wird in 6 Teilprojekten von Prof. Dr. Peter Benner (TU Chemnitz), Prof. Dr. Matthias Bollhöfer (TU Braunschweig), Prof. Dr. Heike Faßbender (TU Braunschweig), Prof. Dr. Michael Hinze (Universität Hamburg), Dr. Patrick Lang (Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Kaiserslautern), Dr. Tatjana Stykel (TU Berlin), Carsten Neff (NEC Europe Ltd.), Dr. Carsten Hammer (Qimonda AG) und Dr. P. Rotter (Infineon Technologies AG) bearbeitet. Weitere Informationen zum Verbundprojekt und den einzelnen Teilprojekten und Partnern finden Sie unter "Ubersicht über das Projekt" sowie den einzelnen Unterpunkten und auf http://www.syrene.org/ . |
| Alternative Homepage: | http://www.syrene.org |
| Förderzeitraum: | 01. Juli 2007 bis 30. Juni 2010 |
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| Förderbereich: | Ausgewählte Gebiete der Mathematik |
| - Förderperiode: | Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen |
| -- Förderthema: | |
| -- anwendungsbezogen: | Nanoelektronik, optische Technologien und Photonik |
| -- mathematisch: | Systemreduktion und Algorithmen für hochdimensionale Probleme |
| --- Verbund: | Verbundprojekt SyreNe: Systemreduktion für IC Design in der Nanoelektronik |
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| Zuwendungsempfänger: | Technische Universität Chemnitz |
| Ausführende Stelle: | Fakultät für Mathematik |
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| Förderkennzeichen: | 03BEPAE1 |
| Projektpartner |
| Partner: | - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) [03LAPAE6]
- Technische Universität Berlin (Fakultät II Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Mathematik) [03STPAE3]
- Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig (Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät für Mathematik und Informatik - Institut Computational Mathematics - AG Numerik) [03BOPAE4]
- Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig (Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät für Mathematik und Informatik - Institut Computational Mathematics - AG Numerik) [03FAPAE2]
- Universität Hamburg (Department Mathematik) [03HIPAE5]
- Infineon Technologies AG, München
- NEC Europe Ltd. - C&C Research Laboratories, Sankt Augustin
- Qimonda AG, München
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| Verantwortlicher des Projekts |
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Prof. Dr. Peter Benner (Verbundkoordinator)
benner-Ingnorieren Sie das hier bitte-@mathematik.tu-chemnitz.de
Reichenhainer Str. 41
09126 Chemnitz
Tel.: 0371 531-22540
Fax.: 0371 531-22509
http://www.tu-chemnitz.de/~benner |
