Fault-Tolerant Circuits and Interconnects for Biomedical Implantable Devices

Proyecto de Investigación (Código 1360014) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Ingeniería Electrónica, 2020Los dispositivos médicos implantables (IMDs) son sistemas críticos para la seguridad con requerimientos de potencia muy bajos, los cuales se utilizan para el tratamiento a largo plazo de diferentes condiciones médicas. IMDs utilizan un número de componentes cada vez más elevado (sensores, actuadores, procesadores, bloques de memoria), que tienen que comunicarse entre ellos en un Sistema en Chip (SoC). En este proyecto, diferentes tipos de interconexiones (punto a punto, bus, red en chip) fueron evaluadas considerando su tolerancia a fallas, consumo de potencia y capacidades de comunicación. Como parte de los productos se desarrolló una base de datos escalable sobre sistemas médicos implantables reportados en la literatura hasta el año 2018, con el fin de conocer el estado del arte y las tendencias sobre la incorporación de sistemas electrónicos en este tipo de solución. Basado en este estudio inicial, se procedió a proponer un marco de trabajo de evaluación de interconexiones, el que incorpora un generador de topologías y el flujo de diseño para evaluar estas topologías en términos de potencia y tolerancia a fallas a nivel de simulación, junto con la propuesta de una métrica para comparar diferentes arquitecturas a nivel de pre-síntesis (previo a la consolidación del diseño). Por último, un diseño e implementación a nivel de circuito integrado (IC) de una solución de interconexiones ajustada a IMDs se incorporó en el diseño de un microprocesador a la medida. Este proyecto se desarrolló en el marco de la cooperación con el Centro Médico Erasmus (Erasmus MC) en los Países Bajos y la Universidad Católica del Uruguay