بهینه سازی طراحی مدارهای مجتمع آنالوگ به کمک الگوریتم های اکتشافی

امروزه مدارهای مجتمع الکترونیکی که به صورت آمیزه ای از سیگنال های آنالوگ و دیجیتال که در سیستم های واقع بر روی تراشه ارائه می شوند، سه هدف اصلی زمان کوتاه طراحی، افزایش بهره وری و کاهش پیچیدگی مدار را در کنار هم مد نظر دارند. تکنولوژی های ساخت قطعات نیمه هادی به ابعاد نانومتری رسیده اند و با روندی نمایی در حال رشد هستند، اما ابزارهای طراحی خودکار ( (cad مدارهای آنالوگ، به این نسبت رشد نکرده اند و از طرفی طراحی این گونه مدارها تا حد بسیار زیادی به دانش طراح متخصص و در نظرگرفتن پارامترهای بسیاری وابسته است، لذا بهره گیری از ابزارهای طراحی خودکار در کنار استفاده از دانش طراح متخصص، موجب افزایش بهره وری، صرفه جویی در زمان و همچنین کاستن پیچیدگی مدار خواهد شد. طراحی خودکار و بهینه سازی مدارهای آنالوگ امروزه از اهمیت فراوانی برخوردار است زیرا طراحی مدارهای آنالوگ به دلیل وجود معیارهای مختلف و متغیرهای زیاد نیازمند به صرف وقت و طراح خبره می باشد. هر روزه پیچیدگی¬های طراحی مدارها با گسترش مدارهای مجتمع افزوده می شود و از جهات تجاری بهبود طراحی و دست یابی به بهینه ترین حالت ممکن از اهمیت فراوانی برخوردار شده است. فرآیند طراحی مدارهای آنالوگ می تواند شامل انتخاب توپولوژی و اندازه مدار باشد. اغلب مسائل طراحی را می توان به صورت یک مساله بهینه سازی چند هدفه (بطور مثال بهره و مصرف توان) همراه با متغیرهای طراحی که اندازه اجزاء مدار (مانند اندازه ترانزیستورها) هستند مطرح نمود. انواع الگوریتم های بهینه سازی فرا ابتکاری ابزاری مناسب در حوزه بهینه سازی مدارهای آنالوگ به نظر می¬رسند. در بهینه سازی مدارهای آنالوگ اینکه با تغییر معیارهای طراحی، همچنان الگوریتم های بهینه سازی بتوانند پاسخ مناسب و بهینه را ارائه دهند نیز باید در نظر گرفته شود. الگوریتم های اکتشافی در کنار ابزارهای یاد شده، موجب دست یابی به نقطه بهینه در طراحی مدارهای مجتمع میگردد. این الگوریتم ها با داشتن ویژگی هایی چون دست یابی به نقاط بهینه سراسری و ساختاری متناسب با متغیرهای محیط، این امکان را می دهند که به مدارهایی با بهره وری بالا دست یابیم. هدف از این پروژه ایجاد روشی مناسب در طراحی مدارها، از جمله انتخاب توپولوژی مناسب با کارکرد مورد انتظار مدار است. افزایش کارایی الگوریتم های بهینه یابی نیز از دیگر اهداف پروژه است .