{"id":111870,"date":"2018-03-11T10:38:33","date_gmt":"2018-03-11T10:38:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/paralelizacion-y-optimizacion-de-un-simulador-2d-monte-carlo-sobre-arquitecturas-grid-y-cluster-estudio-de-fluctuaciones-en-transistores-mosfet-basados-en-soi\/"},"modified":"2018-03-11T10:38:33","modified_gmt":"2018-03-11T10:38:33","slug":"paralelizacion-y-optimizacion-de-un-simulador-2d-monte-carlo-sobre-arquitecturas-grid-y-cluster-estudio-de-fluctuaciones-en-transistores-mosfet-basados-en-soi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/santiago-de-compostela\/paralelizacion-y-optimizacion-de-un-simulador-2d-monte-carlo-sobre-arquitecturas-grid-y-cluster-estudio-de-fluctuaciones-en-transistores-mosfet-basados-en-soi\/","title":{"rendered":"Paralelizaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de un simulador 2d monte carlo sobre arquitecturas grid y cluster: estudio de fluctuaciones en transistores mosfet basados en soi"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Ra\u00fal Val\u00edn Ferreiro <\/strong><\/h2>\n<p>La simulaci\u00f3n de dispositivos semiconductores ha sido una herramienta fundamental en el dise\u00f1o de los transistores actuales y lo ser\u00e1 todav\u00eda m\u00e1s, en el dise\u00f1o de los dispositivos futuros. Esto es debido a que facilita la implementaci\u00f3n de nuevos modelos f\u00edsicos que permiten predecir el comportamiento de los transistores cuando modificamos diferentes par\u00e1metros de dise\u00f1o. Los resultados obtenidos con las herramientas de simulaci\u00f3n, combinados con aquellos que se obtienen en las pruebas experimentales, facilitan la elecci\u00f3n del mejor dise\u00f1o y reducen tanto el tiempo de desarrollo como el coste de investigaci\u00f3n.  el desarrollo tecnol\u00f3gico experimentado por el escalado de los transistores, en su intento por aumentar la  capacidad de integraci\u00f3n y la velocidad de operaci\u00f3n as\u00ed como por reducir el consumo de potencia, ha permitido alcanzar tama\u00f1os del orden de decenas de nan\u00f3metros. Sin embargo, para estas dimensiones los modelos de simulaci\u00f3n se vuelven extremadamente complejos incrementando significativamente el tiempo de c\u00e1lculo. Adem\u00e1s, desde el punto de vista tecnol\u00f3gico, estas dimensiones suponen el l\u00edmite de la tecnolog\u00eda tradicional siendo necesario explorar nuevas posibilidades como por ejemplo la introducci\u00f3n de nuevos materiales y geometr\u00edas para continuar mejorando las prestaciones de los transistores que se fabriquen en el futuro. Un ejemplo de este cambio es la tecnolog\u00eda de 45 nm de intel que reemplaza la combinaci\u00f3n tradicional de di\u00f3xido de silicio y polisilicio, empleados como materiales b\u00e1sicos para la fabricaci\u00f3n de la puerta de los transistores mosfet desde los a\u00f1os 60, por di\u00f3xido de hafnio y un metal de puerta. Por si este cambio no fuera suficiente, recientemente intel anunciaba la producci\u00f3n en masa de transistores de triple puerta (trigate) para el nodo tecnol\u00f3gico de 22 nm, lo que supone la aparici\u00f3n en este mercado del primer transistor 3d. Estos ejemplos muestran c\u00f3mo, posiblemente durante los tres \u00faltimos a\u00f1os hemos asistido a los cambios tecnol\u00f3gicos m\u00e1s importantes en el dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de los transistores mosfet desde su creaci\u00f3n.  una de las consecuencias directas del escalado de los transistores es el mayor impacto que tiene sobre las prestaciones de los dispositivos los efectos de variabilidad que aparecen en el proceso de fabricaci\u00f3n. La disminuci\u00f3n del tama\u00f1o facilita que aumente la capacidad de integraci\u00f3n y por lo tanto podemos aumentar el n\u00famero de transistores por unidad de \u00e1rea en un circuito integrado (ci). De este modo, si incrementamos la capacidad de integraci\u00f3n es importante conocer cuales son l\u00edmites de variaci\u00f3n de los par\u00e1metros que determinan el funcionamiento de los transistores que forman parte de nuestro ci, como la tensi\u00f3n umbral, la corriente de conducci\u00f3n o la corriente de corte.  para realizar estudios de variabilidad y probar nuevos dise\u00f1os, modelos f\u00edsicos y materiales, es necesario reducir al m\u00e1ximo el tiempo de ejecuci\u00f3n de las simulaciones e incrementar en la medida de lo posible el n\u00famero de recursos computacionales. Con la aparici\u00f3n de los procesadores multin\u00facleo es posible ejecutar aplicaciones paralelas en ordenadores de escritorio o en peque\u00f1os clusters. Adem\u00e1s, gracias al desarrollo de las tecnolog\u00edas grid  y a la reciente creaci\u00f3n de las infraestructuras grid nacionales, como parte de la iniciativa grid europea (egi), disponemos de una cantidad importante de n\u00facleos de computaci\u00f3n que podr\u00edan ser muy \u00fatiles para los estudios de fluctuaciones.  en esta tesis doctoral se pretende aplicar las ventajas de las arquitecturas multin\u00facleo y grid en el estudio del impacto de varias fuentes de fluctuaciones sobre el comportamiento de diferentes dispositivos. Para ello, se ha comenzado realizando una optimizaci\u00f3n y paralelizaci\u00f3n con el est\u00e1ndar openmp de las herramientas de simulaci\u00f3n empleadas. A continuaci\u00f3n, se han evaluado las posibles ventajas del uso de arquitecturas de tipo grid, fundamentalmente en el estudio de fluctuaciones en donde se requieren cientos o miles de simulaciones. Finalmente, se ha estudiado con los simuladores paralelizados el impacto de varias fuentes de fluctuaciones sobre el comportamiento de diferentes dispositivos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Paralelizaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de un simulador 2d monte carlo sobre arquitecturas grid y cluster: estudio de fluctuaciones en transistores mosfet basados en soi<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Paralelizaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de un simulador 2d monte carlo sobre arquitecturas grid y cluster: estudio de fluctuaciones en transistores mosfet basados en soi <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Ra\u00fal Val\u00edn Ferreiro <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Santiago de compostela<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 25\/11\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Antonio Garcia Loureiro<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Francisco Gamiz p\u00e9rez <\/li>\n<li>karol Kalna (vocal)<\/li>\n<li>Juan Touri\u00f1o dom\u00ednguez (vocal)<\/li>\n<li>ra\u00fal Rengel est\u00e9vez (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Ra\u00fal Val\u00edn Ferreiro La simulaci\u00f3n de dispositivos semiconductores ha sido una herramienta fundamental en el dise\u00f1o de 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