Développement d'outils de caractérisation et d'optimisation des performances électriques des réseaux d'interconnexions de circuits intégrés rapides sub-CMOS 65 nm et nouveaux concepts d'interconnexions fonctionnelles

Les objectifs de ces travaux de recherche portent sur le développement d'outils d'évaluation des performances électriques des interconnexions de circuits intégrés des générations sub-CMOS 65 nm et sur la proposition de solutions d'optimisation de ces performances, permettant à la fois de maximiser la rapidité des circuits et de minimiser les niveaux de diaphonie. Cette optimisation est obtenue en jouant sur les largeurs et les espacements des interconnexions mais aussi sur le nombre et de taille des répéteurs placés à leurs interfaces. Une attention toute particulière a également été portée sur la réduction de la complexité de ces réseaux d'interconnexions. Pour ce faire, un simulateur basé sur des modèles de propagation des signaux a été construit. Pour les composants passifs les données d'entrée du simulateur sont issues de modélisations fréquentielles électromagnétiques précises ou de résultats de caractérisation hyperfréquences et, pour les composants actifs que sont les répéteurs, de modèles électriques fournis par des partenaires spécialistes des technologies MOS. Le travail de modélisation s'est focalisé tout particulièrement sur cinq points : la modélisation de réseaux couplés complexes, le passage dans le domaine temporel à partir de mesures fréquentielles discrètes limitées, la vérification de la causalité des signaux temporels obtenus, la modélisation de l'environnent diélectrique incluant notamment les pertes et la présence éventuelles de conducteurs flottants et enfin l'intégration de la connaissance des charges aux interfaces des interconnexions. La problématique de la mesure a elle même été adressée puisqu'une procédure dite de de-embedding est proposée, spécifiquement dédiée à la caractérisation aux hautes fréquences de dispositifs passifs enfouis dans le BEOL. Sont investiguées enfin des solutions de fonctionnalisation alternatives des interconnexions tirant bénéfice des couplages très forts existant dans le BEOL des technologies sub-CMOS 65 nm. Les résultats de simulations ont souligné un certain nombre de difficultés potentielles notamment le fait que les performances des technologies CMOS sur la voie more Moore allait requérir plus que jamais depuis la génération 45 nm une approche globalisée et rationnelle de la réalisation des circuits.XSAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Caractérisation et analyse du couplage substrat entre le TSV et les transistors MOS dans les circuits intégrés 3D.

Ces dernières années ont vu l'émergence d'un nouveaux concept dans le domaine de la microélectronique pour répondre aux besoins grandissant en termes de performances et taille des puces et trouver une alternative au loi de Moore et de More than Moore qui atteignent leur limites. Il s'agit de l'intégration tridimensionnelle des circuits intégrés. Cette innovation de rupture repose sur l'empilement de puces aux fonctionnalités différentes et la transmission des signaux au travers des substrats de silicium via des TSV (via traversant le silicium). Très prometteurs en termes de bande passante et de puissance consommée devant les circuits 2D, les circuits intégrés 3D permettent aussi d'avoir des facteurs de forme plus agressifs. Des points clés par rapport aux applications en vogue sur le marché (téléphonie, appareils numériques) Un prototype nommé Wide I/O DRAM réalisé à ST et au Leti a démontré ses performances face à une puce classique POP (Package on Package), avec une bande passante multipliée par huit et une consommation divisée par deux. Cependant, l'intégration de plus en plus poussée, combinée à la montée en fréquence des circuits, soulève les problèmes des diaphonies entre les interconnexions TSV et les circuits intégrés, qui se manifestent par des perturbations dans le substrat. Ces TSV doivent pouvoir véhiculer des signaux agressifs sans perturber le fonctionnement de blocs logiques ou analogiques situés à proximité, sensibles aux perturbations substrat. Cette thèse a pour objectif d'évaluer ces niveaux de diaphonies sur une large gamme de fréquence (jusqu'à 40 GHz) entre le TSV et les transistors et d'apporter des solutions potentielles pour les réduire. Elle repose sur de la conception de structure de test 3D, leur caractérisation, la modélisation des mécanismes de couplage, et des simulations.To improve performances of integrated circuits and decrease the technology cost, designers follow Moore's law and Moore than Moore law , respectively consisting in increasing the transistor density and integrating heterogeneous circuits. This two challenges to overcome leads to a new one: the improvement of the interconnect density. In 2D circuits, the pitch of the pads is still inaccurate compared to the strong component density. Wire bonding and bumps connecting the different chips (Processor, Memory, Logic ) are long and big, leading to RC delays, losses and electrical coupling. 3D integration is a promising strategy consisting in optimizing interconnects by processing TSVs, short and high-density-allowed connections crossing the silicon bulk involving an electrically efficient way to connect the chips. To achieve high performance and reliability in 3D IC, new design rules have to be investigated because of the specific electrical, mechanical and thermal constraints for 3D stacks. Works presented focus on the high frequency substrate noise generated by high speed signals transmitted along TSVs and its impact on sensitive circuits, such as Low Noise Amplifiers. This phenomenon is a major concern for 3D circuit design and yet still lack of extraction results due to experimental difficulties in extracting noise values in a complex 3D stack. The aim of the thesis was to characterize the coupling noise between TSV and MOS devices to understand involved phenomena and to propose solutions. To raise these objectives, we studied isolated TSV, coupled TSV, TSV to wells and MOS transistor coupling through multi-physics simulations, modeling, and measurement up to 40GHz according to polarization and frequency. Specific 3D radiofrequency test structures in 4 ports have been designed for experimental characterization.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Effective Interconnect Networks Design in CMOS 45 nm Circuits to Joint Reductions of XT and Delay for Transmission of Very High Speed Signals

International audienceN/

Caractérisation et modélisation des performances hautes fréquences des réseaux d'interconnexions de circuits avancés 3D (application à la réalisation d'imageurs de nouvelle génération)

Le travail de doctorat réalisé s'attache à étudier les nouveaux types d'interconnexions comme les TSV (Through Silicon Via), les lignes de redistribution (RDL) et les piliers de cuivre (Cu-Pillar) présentes dans le domaine de l'intégration 3D en microélectronique avancée, par exemple pour des applications de type imager où une puce capteur optique est empilée sur une puce processeur . Afin de comprendre et quantifier le comportement électrique de ces nouveaux composants d'interconnexion, une première problématique de la thèse s'articulait autour de la caractérisation électrique, sur une très large bande de fréquence (10 MHz - 60 GHz) de ces éléments, enfouis dans leurs environnements complexes d'intégration, en particulier avec l'analyse de l'impact des pertes dans les substrats de silicium dans une gamme de conductivités allant de très faible (0 S/m) à très forte (10 000 S/m). Par la suite, une nouvelle problématique prend alors naissance sur la nécessité de développer des modèles mathématiques permettant de prédire le comportement électrique des interconnexions 3D. Les modèles électriques développés doivent tenir compte des pertes, des couplages ainsi que de certains phénomènes liés à la montée en fréquence (courants de Foucault) en fonction des caractéristiques matériaux, des dimensions et des architectures (haute à faible densité d'intégration). Enfin, à partir des modèles développés, une dernière partie propose une étude sur les stratégies de routage dans les empilements 3D de puces à partir d'une analyse sur l'intégrité de signaux. En opposant différents environnements, débit de signaux binaires ou dimensions des TSV et des RDL des conclusions émergent sur les stratégies à adopter pour améliorer les performances des circuits conçus en intégration 3D.The aim of this doctoral work is to study the new kind of interconnections like TSV (Through Silicon Via), redistribution lines (RDL) and copper pillars used in 3D integration context in advanced microelectronic components. An example of 3D integration application could be an imager designed by staking an optical sensor chip upon a processor chip. In order to understand and quantify the electrical behaviour of these new interconnection components, the first issue was about electrical characterization in a very wide frequency band (10 MHz - 60 GHz) of these elements, buried in their complex environment, in particular with the analysis of the silicon substrate loss impact which can be found in a wide band of conductivities from very low (0 S/m) to very high (10 000 S/m). Subsequently, a second issue appears from the need to develop mathematical models to predict the electrical behavior of 3D interconnects. The developed models have to take into account losses, coupling effects and some phenomena appearing with the rise of frequency (eddy currents) according to material characteristics, dimensions and architecture (from high to low density of integration). Finally, based on developed models, the last part presents a study on routing strategies in the 3D stacking chip from the analysis of signal integrity. By contrasting various environments, binary signals flow or dimensions of TSV and RDL, conclusions emerge on the best strategies to use to improve performances of circuits designed in 3D integration.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

D6.7 Report on the experience of conducting the case studies

One of the main aims of the case studies was to publish improved market reports. The data collected as part of the six case studies have been, or will shortly be, published in the five improved national organic market reports and one first regional market report (MOAN case study). This will make a contribution towards filling the many gaps that continue to exist in organic market data collection in Europe

From immuno-ecology to conservation: how deciphering physiological mechanisms can help conservation

Trabajo presentado al 3rd World Seabird Conference, celebrado on-line el 5 de octubre de 2021.Peer reviewe

Hanging out at the club: Breeding status and territoriality affect individual space use, multi‐species overlap and pathogen transmission risk at a seabird colony

1. Wildlife movement ecology often focuses on breeders, whose territorial attachments facilitate trapping and following individuals over time. This leads to incomplete understanding of movements of individuals not actively breeding due to age, breeding failure, subordinance, and other factors. These individuals are often present in breeding populations and contribute to processes such as competition and pathogen spread. Therefore, excluding them from movement ecology studies could bias or mask important spatial dynamics. 2. Loafing areas offer an alternative to breeding sites for capturing and tracking individuals. Such sites may allow for sampling individuals regardless of breeding status, while also avoiding disturbance of sensitive breeding areas. However, little is known about the breeding status of individuals attending loafing sites, or how their movements compare to those of breeders captured at nests. 3. We captured a seabird, the brown skua, attending either nests or loafing areas (‘clubs’) at a multi-species seabird breeding site on Amsterdam Island (southern Indian Ocean). We outfitted skuas with GPS-UHF transmitters and inferred breeding statuses of individuals captured at clubs using movement patterns of breeders captured at nests. We then compared space use and activity patterns between breeders and nonbreeders. 4. Both breeding and nonbreeding skuas attended clubs. Nonbreeders ranged more widely, were more active, and overlapped more with other seabirds and marine mammals than did breeders. Moreover, some nonbreeders occupied fixed territories and displayed more restricted movements than those without territories. Nonbreeders became less active over the breeding season, while activity of breeders remained stable. Nonbreeding skuas were exposed to the agent of avian cholera at similar rates to breeders but were more likely to forage in breeding areas of the endangered endemic Amsterdam albatross, increasing opportunities for interspecific pathogen transmission. 5. Our results show that inference based only on breeders fails to capture important aspects of population-wide movement patterns. Capturing nonbreeders as well as breeders would help to improve population-level representation of movement patterns, elucidate and predict effects of external changes and conservation interventions (e.g. rat eradication) on movement patterns and pathogen spread, and develop strategies to manage outbreaks of diseases such as highly pathogenic avian influenza

La bossa-nova en France : un modèle musical ?

La Bossa Nova en Francia, ¿ un modelo musical ? La Bossa Nova se constituye en género musical entre 1958 y 1962, se vuelve un modelo para músicos del mundo entero y su influencia es notable en parte de la producción musical francesa. Además el éxito de la bossa nova en Estados Unidos, la influencia de los jazzmen sobre su difusión entre el público francés nos inducen a reflexionar sobre las transferencias culturales triangulares, las redes y las trayectorias que obran en la circulación de una música popular. Orfeu negro se ve galardonado con la "Palme d'or" en Cannes en 1959. La banda sonora compuesta por Tom Jobim Vinicius de Moraes révéla la bossa nova a los franceses. El increible éxito de la bossa nova saca a la luz las lógicas de recepción por el público de una música nueva lo que plantea el problema de la alteridad y representación del otro, del Brasil exótico al Brasil de la bossa nova, subrayando a la par los esfuerzos de los músicos franceses por comprender y participar en semejante aventura musical.Flechet Anaïs. La bossa-nova en France : un modèle musical ?. In: América : Cahiers du CRICCAL, n°34, 2006. Les modèles et leur circulation en Amérique latine, v2. pp. 267-278

The Political Consequences of Early 21st Century Changes in the Global Balance of Power: Scenarios for the Future

This thesis had the purpose to study the current international system. After presenting its features in theories, the aim was to understand how it is constructed through an analytical approach. In this thesis, it is supposed that the international system, and in particular its polarity, is currently facing some changes due to several reasons which are exposed. It will be identified the different actors of the international system which are susceptible to upset the polarity of this system. Nation-states, IGOs and MNCs will thus be described and presented, and their strength into the completion of such achievement will be identified. To conclude, the thesis will end with a last chapter dedicated to the construction of future scenario which will aim at forecasting the potential international system in which one will be evolving in the coming future

Analysis of the socio-cultural and economic determinants of adoption of soil and water conservation measures by farmers in villages participating in a farmer field school project near Lake Bunyonyi, Uganda

The aim of this paper is to understand what socio-cultural and economic factors influence farmers’ adoption of soil and water conservation measures in villages participating to a farmer field school (FFS) project around Lake Bunyonyi in Uganda. It particularly focuses on the social dynamics behind decisions on conservation investment. Qualitative and participatory rural appraisal methods were mobilised in two sites including social mapping, wealth ranking, transect walks, Venn diagrams, classification matrices, problem ranking, focus groups and interviews. In line with recent research on the role of social cohesion and capital, this research emphasises the importance of intra-household cooperation, strong social norms, social cohesion and participation in FFS group as positively influencing adoption. The paper then discusses various constrains hindering adoption of conservation practices. Those include poverty, alcohol consumption, lack of interest, lack of livestock and equipment, perception of gender roles, lack of cooperation, land shortage and fragmentation, environmental factors, age, and diseases. This paper argues that social capital and cohesion are crucial to help farmers cope with those constraints and positively influence adoption. It finally proposes a series of recommendations to improve uptake both within the FFS group and in the entire community