Abstract FR:

Ce document presente diverses applications des circuits numeriques en arseniure de gallium (asga) dans les systemes a haut debit de communication et dans les calculateurs performants. Ces applications ont guidees l'ensemble des recherches effectuees au cours de la these dont ce document est l'aboutissement. La necessite de performances elevees, inherentes aux applications traitees, a necessite l'etude et la mise en uvre de topologies differentes qui ont donne lieu a un ensemble de solutions efficaces. Dans le but d'obtenir une marge de bruit assez elevee et de bonnes performances en vitesse, en complexite et en puissance consommee, la conception de circuit en asga souleve des themes majeurs qui se resument aux points suivants: dimentionnement de transistors, topologies de masques, strategies d'amplification et de distribution d'horloges. Ils apparaissent nettement dans les applications traites qui sont decrites ci-dessous. La premiere application de la technologie asga dans les circuits a grande vitesse concerne la conception d'un diviseur redondant a 16 chiffres binaires. Une methode purement full custom a ete utilisee pour exploiter le potentiel de la technologie. Cette methode a permis des optimisations au niveau de la vitesse, de la densite et de la consommation. Le principal probleme mis en evidence lie a cette methode, est sa lourdeur d'emploi, qui la rend pratiquement inutilisable dans le cas des circuits a grande complexite. Pour mettre rapidement sur le marche un produit en asga, nous avons choisi de mettre en application les methodes de synthese de haut niveau afin de generer un chemin de donnees destine a un microprocesseur de type risc. L'avantage en temps de conception lie aux outils de synthese comportementale s'est avere compense par une augmentation de la surface d'implantation comparee a la methode full-custom. Ceci etant un facteur determinant en asga par rapport au cmos, technologie bien meilleur marche et initialement visee par cet outil, il est donc ressorti tres clairement de cette application l'interet d'appliquer un compromis consistant a synthetiser automatiquement des parties du circuit ou la vitesse n'est pas critique, et a utiliser la methode full custom pour les parties ou la vitesse est un parametre important. Cette derniere approche a ete adoptee pour la conception d'un circuit destine a des applications atm (asynchronous transfer mode). Ce circuit a ete concu pour fonctionner a une frequence de 312 mhz. La consommation de puissance a ete estimee autour de 4w, ce qui s'avere etre une performance tout a fait competitive compte tenu du debit a assumer, par rapport aux conceptions cmos existantes