Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les cartes informatiques ont une importance stratégique reconnue pour garantir les performances des systèmes informatiques. Leurs perspectives d’évolution prévisibles sont très liées à celles des circuits intégrés et des processeurs, à savoir une plus grande intégration, l’augmentation de la taille des puces, et l’augmentation de la rapidité des systèmes numériques et donc des puissances dissipées. De nouvelles technologies sont en train de passer du stade de la recherche et du développement à celui des utilisations industrielles et laissent aussi prévoir de nouvelles orientations.
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Jean JOLY : Ingénieur ENSEA - Ancien Responsable Développement Packaging Bull SA - Consultant 3JConseil
INTRODUCTION
Les cartes informatiques sont-elles différentes des autres supports d’interconnexion ? Qui différencie ces cartes des autres circuits imprimés couramment utilisés dans d’autres produits ou systèmes électroniques ?
D’après le découpage de iNEMI , ces cartes sont utilisées dans les familles des produits « bureautique et gros systèmes d’entreprises », par exemple, les systèmes de stockage de masse, les serveurs et ordinateurs de bureau, les postes de travail et les ordinateurs personnels, ou bien dans les « produits portables », par exemple les ordinateurs portables, les PDA, les notebooks, etc.
Les cartes de ces produits sont constituées par l’assemblage d’un grand nombre de composants standards et de mémoires autour d’un ou plusieurs processeurs qui assurent le traitement des données.
Les cartes informatiques sont caractérisées par :
-
des performances électriques élevées (rapidité) liées à celle des processeurs ;
-
une très grande complexité liée à l’important nombre d’interconnexions des composants ;
-
des caractéristiques physiques exigeantes liées aux contraintes électriques, thermiques et mécaniques des processeurs.
En général, les cartes informatiques nécessitent donc :
-
des grandes dimensions ;
-
un nombre de couches important pour assurer le routage des signaux ;
-
des matériaux performants pour assurer la rapidité des signaux sans en altérer la forme ;
-
des propriétés thermomécaniques qui permettent de garantir le refroidissement des processeurs et d’assurer la fiabilité de fonctionnement des systèmes.
Dans le dossier précédent Conception des cartes pour ordinateurs. Partie 1 et dans ce présent dossier, nous analysons successivement tous les points liés à la conception des cartes en partant de l’évolution des processeurs et des challenges technologiques à prévoir dans les prochaines années. Concernant les symboles, le lecteur se reportera en Conception des cartes pour ordinateurs. Partie 1.
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Conclusion et perspectives
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4. Méthodologie de conception
La conception d’une carte informatique est une opération compliquée qui doit tenir compte de tous les métiers intervenant dans sa réalisation en optimisant leurs interactions.
L’objectif final de la conception d’une carte informatique est d’obtenir un produit conforme à la spécification du système en termes de fonctionnalité électrique, de dimensions, de comportement thermique et électromagnétique, de fiabilité, de compatibilité environnementale, de coût et de délai.
La figure 28 résume à partir de la spécification du système et de son architecture les différentes opérations à réaliser jusqu’à l’assemblage et au test final des cartes.
4.1 Tracé des cartes imprimées
Le tracé se fait à partir du schéma logique de la fonction à réaliser et de la sélection des composants utilisés. Le premier choix à partir du découpage du système en sous-ensembles est celui du (ou des) processeur(s) qui définit les exigences électriques de la carte en terme de rapidité des signaux. Le choix du processeur et de ses composants associés permet rapidement d’appréhender la puissance dissipée et les exigences thermiques en terme de refroidissement. En fonction des composants et de leur densité (mémoires), une première approche du choix de la technologie peut être effectuée. Les besoins électriques et thermiques permettent de choisir le matériau de base de la carte.
En général, le tracé des cartes s’effectue à partir d’un outil de tracé qui regroupe les fonctionnalités suivantes :
-
saisie du schéma à partir d’une description logique ;
-
établissement d’une bibliothèque de composants ou saisie à partir des données d’un logiciel de conception de circuits intégrés ;
-
saisie des données technologiques (par exemple, dimensions des plots, largeur des pistes, diamètre des vias) ;
-
placement routage des composants à partir de la bibliothèque ;
-
optimisation du nombre de couches ;
-
recherche des lignes critiques,...
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BIBLIOGRAPHIE
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-
(2) - * - International Technology Roadmap for Semi Conductors ITRS Edition (2005).
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(3) - * - International Printed Circuit IPC National Technology Roadmap Overview (2002/2003).
-
(4) - * - Intel : Technology Journal et Technology @ Intel Magazine.
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(5) - Material and Processes for Microwave. - ISHM (1991).
-
(6) - CHEN (R.Y.) - Signal Integrity. - Sigrity, Inc. IEEE EMC Symposium.
-
(7) - Thermal Management in Microelectronics. - ISHM (1984).
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