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Projetos de Pesquisa | Projeto de Circuitos Integrados

Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Desenvolvimento de Sistema para Automatizar a Mitigação de Circuitos Digitais sob Falhas Transientes em Plataformas Reconfiguráveis
Agência/Modalidade: FAPERGS
Início: 01/06/2014
Conclusão: 31/12/2017
Resumo: Esse projeto tem como objetivo de desenvolver um sistema para automatizar a mitigação de circuitos a falhas transientes a serem implementados em plataformas programáveis composta por FPGA programado por SRAM. Será desenvolvida uma ferramenta para automatizar a inserção de redundância em hardware do circuito. Serão implementadas 4 técnicas: TMR padrão de grão grosso, TMR padrão de grão fino, TMR diversificado e TMR aproximado. Um conjunto de circuitos do benchmark ITC 99 será usado como circuitos de teste. Esses circuitos serão protegidos, implementados em FPGA e falhas serão inseridas através de injeção de falhas e por experimento prático sob acelerador de nêutrons. Parte dos experimentos poderá ser realizado no laboratório do IEAv em São Jose dos Campos que comprou recentemente um acelerador de nêutrons que vai ficar operacional em Setembro deste ano. Os resultados obtidos serão de grande valia para instituições e empresas na área de aplicações de alta confiabilidade e aviônicas. E também poderão ser estendidas para aplicações em satélites.


Coordenador: Sérgio Bampi
Projeto: Codificador e Decodificador para Qualidade de Energia
Agência/Modalidade: FINEP Encomenda
Parceiros: Embrasul Ind. Eletrônica Ltda.
Início: 30/07/2012
Conclusão: 30/11/2016
Resumo: Desenvolver um Circuito Integrado (CI) competitivo, para a realização de tarefas de compressão e descompressão de sinais e informações de Qualidade da Energia Elétrica em quatro módulos distintos de Compressão/Descompressão: a) de sinais transitórios de tensão e corrente a nível subciclo b) de formas de onda com conteúdo espectral de até 64 harmônicas de 60hz c) de sinais eficazes derivados da tensão e corrente instantâneas: potências, fatores de potência, harmônicos, desequilíbrios, etc e compactar também os valores agregados (IEC61000-4-30) d) de informações de caracterização de eventos registrados (como: informações sobre tipo de afundamento de tensão, duração, magnitude, etc) Este CI deve maximizar as taxas de Compressão desde que as operações de Descompressão garantam que as perdas no sinal reconstruído, apresentem um erro máximo absoluto dentro das especificações de um equipamento Classe 0.2. Incorporar este CI na linha de produtos da Embrasul.


Coordenador: Eric Fabris
Projeto: Programa Nacional de Formação de projetistas em Circuitos Integrados
Agência/Modalidade: CNPq
Início: 01/06/2013
Conclusão: 01/06/2015
Resumo: Este projeto se caracteriza por ser uma ação de pesquisa e desenvolvimento guarda-chuva para os projetos de P&D&I específicos no âmbito do NSCAD/CT1. Assim, o presente projeto se caracteriza pelos seguintes objetivos gerais: i) Formação de recursos humanos com conhecimentos tecnológicos específicos em metodologia de projeto de sistemas em chip (SoC) complexos. Realizar esta formação em duas etapas denominada de Fase Integrada de Treinamento. Na primeira fase é feita a formação de cunho teórico 4 (metodologia e fundamentos) e complementada por treinamento em ferramentas de EDA (prático). Já a segunda foca no desenvolvimento de aplicações de relevância tecnológica e inovação. ii) Prover treinamento em ferramentas de EDA comerciais como forma habilitadora para uma rápida inserção no mercado de trabalho do profissional formado. iii) Focar na etapa de projeto em aplicações reais de relevância estratégica para o Brasil e com alto conteúdo tecnológico e inovação agregados. iv) Criar uma massa crítica de profissionais de forma complementar as ações existentes em Programas de Pós-Graduação.


Coordenador: André Inácio Reis
Projeto: Síntese usando tecnologia Integrada de processo avançada em células, IPs, arquiteturas e plataformas de projetos regulares
Agência/Modalidade: FP7 – Comunidade Européia
Parceiros: Universidades Politécnico de Milão – Itália  e Politécnico da Catalunia – Espanha, IMEC – Bélgica, Thales – França, ST Microeletronica – Itália, Nangate – Dinamarca, e Leading Edge – Itália
Início: 01/01/2010
Conclusão: 31/12/2014
Resumo: Tendo regras de projeto restritas como a força motriz, propor uma metodologia de projeto inovadora, baseada na extração e preservação de regularidade, que abrange exploração de arquitetura, exploração de regularidade durante a síntese, bem como métodos para manter a alta densidade de leiaute para elementos lógicos e de SRAM sob estritas condições de regularidade.


Coordenador: André Inácio Reis
Projeto: Métodos de Síntese Lógica e Física de Circuitos Integrados Digitais
Agência/Modalidade: Ação de Parceria
Parceiros: Nangate AS
Início: 14/09/2010
Conclusão: 13/12/2012
Resumo: O projeto visa o desenvolvimento de atividades de pesquisa, desenvolvimento e formação de recursos humanos na área de microeletrônica, especificamente nos tópicos de síntese lógica, mapeamento tecnológico e geração de bibliotecas de células para projeto de circuitos integrados. O objetivo é a continuidade dos trabalhos do laboratório de pesquisa avançada “Nangate-UFRGS Research Lab”, e que tem como objetivo a análise de viabilidade e desenvolvimento de protótipos de circuitos CMOS não-comerciais para estudo de caso, visando a orientação das direções de pesquisa da empresa no que tange o desenvolvimento de produtos futuros.


Coordenador: Eric Fabris
Projeto: LabCI – Laboratório de Capacitação em Design de Circuitos Integrados.
Agência/Modalidade: Lei de Informática
Parceiros: HP Brasil Ltda.
Início: 01/10/2014
Conclusão: 31/12/2014
Resumo: Migração da infraestrutura de hardware com vista à computação em nuvem (cloud computing) e os serviços de computação paralela de alto desempenho (grid) necessários ao fluxo de desenvolvimento de um Circuito Integrado Complexo. Implantar os serviços específicos de cloud e grid computing aplicados para área de projeto de sistema integrados. Fomentar o processo de formação de recursos humanos na área projeto de CI digitais, sinais mistos e rádio frequência.


Coordenador: Eric Fabris
Projeto: LabCI – Laboratório de Capacitação em Circuitos Integrados – 2015
Agência/Modalidade: Lei de Informática
Parceiros: HP Brasil Ltda.
Início: 27/02/2015
Conclusão: 30/11/2015
Resumo: O objetivo deste projeto de pesquisa e desenvolvimento é finalizar a migração da infraestrutura de hardware com vista à computação em nuvem privada (private cloud computing) e os serviços de computação paralela de alto desempenho (grid) necessários no fluxo de desenvolvimento de um Circuito Integrado Complexo, iniciado com o projeto LabCI em Outubro de 2014.


Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Qualificação de Circuitos Programáveis sob dose de Radiação Acumulada para Aplicação Espaciais em Baixa Órbita
Agência/Modalidade: FAPERGS
Início: 18/11/2010
Conclusão: 30/07/2013


Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Falhas de Efeito Transiente em FPGAs configuráveis por tecnologia Flash e EEPROM: Modelagem, Teste e Tolerância
Agência/Modalidade: CNPq
Início: 07/11/2008
Conclusão: 07/11/2011


Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Desenvolvimento e Teste de Circuitos e Sensores Micro e nano Métricos Tolerantes a Radiação
Agência/Modalidade: FAPERGS
Parceiros: National Research Nuclear University (MEPHI)
Início: 19/03/2014
Conclusão: 20/03/2015
Resumo: Este projeto visa aumentar o intercambio e colaboração entre o programa interdisciplinar de Microeletrônica da UFRGS (PGMICRO), Porto Alegre, Brasil, e a Universidade pública National Research Nuclear University (MEPhI) de Moscow na Russia. A universidade MEPhI (http://eng.mephi.ru/about) é lidar no projeto e fabricação se sensores e circuitos manométricos para aplicações sob radiação e possui laboratórios de ultima geração para o teste sob radiação. O PGMICRO possui varias linhas de pesquisa que envolve o projeto de circuitos integrados e o teste de circuitos tolerantes a radiação. Então a parceria entre essas duas instituições é muito benéfica e poderá trazer muitos avanços para área de projeto, desenvolvimento e teste de circuitos e sensores micro e nano métricos tolerantes a radiação.


Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Formation en Technologies Avancées de Microéletronique et de Systémes Embarqués
Agência/Modalidade: CAPES/BRAFITEC
Parceiros: ENSEIRB, ENSEA, ENSPS, ENSICAEN, ENSIETA, UFBA
Início: 01/04/2008
Conclusão: 28/02/2012
Resumo: O projeto Fotamise contempla o intercâmbio de estudantes de graduação entre as 2 universidades brasileiras Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Universidade Federal da Bahia e as 6 escolas francesas da rede Ampere: Ecole Nationale Supérieure d’Electronique et de Ses Applications (ENSEA), Ecole Nationale Supérieure d’Electronique, Informatique et de Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Ecole Nationale Supérieure de Physique de Strasbourg (ENSPS), Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieur de Caen (ENSICAEN), Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs des études et Techniques d’Armement (ENSIETA) e Ecole Supérieure Physique Chimie Electronique de Lyon (CPE Lyon). O projeto Fotamise é centrado nas áreas de Electrônica, Microelectrónica, Informática, Sistemas Embarcados, Telecomunicações, Redes, Automação e Eletrotécnica.


Coordenador: Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt
Projeto: Falhas do Efeito Transiente em FPGAs e Configuráveis por Tecnologia SRAM, Flash e EEPROM: Modelagem, Teste e Tolerência
Agência/Modalidade: Agência Espacial Brasileira – AEB
Início: 02/05/2010
Conclusão: 02/05/2012
Resumo: O Projeto tem por objetivo analisar o efeito de falhas FPGAs e propor um conjunto de soluções para aumentar sua confiabilidade para aplicações espaciais.


Coordenador: Renato Perez Ribas
Projeto: Novos Métodos Computacionais de Síntese Lógica para o Projeto de Circuitos Integrados Digitais Baseados nos Futuros Dispositivos Nanométricos
Agência/Modalidade: CNPq/Editais Universais
Início: 01/11/2012
Conclusão: 30/10/2015
Resumo: O presente projeto investiga novos métodos computacionais, procedimentos e algoritmos de síntese lógica para a construção de circuitos integrados digitais utilizando os novos dispositivos nanométricos, candidatos a substituir o transistor MOS nos próximos anos. Algumas dessas novas tecnologias resultam em particularidades no projeto de circuitos por causa do perfil das funções lógicas mais apropriadas e mais eficientes em termos do número de dispositivos usados (área física) e das características elétricas dos mesmos. Dentre estas funções lógicas espeíficas podem, ser citados o threshold logic e a porta majoritária. Além da preparação de plataformas de projeto para os ASICs do futuro, o conhecimento a ser adquirido no presente projeto deve representar avanços significativos no estado-da-arte da área de síntese lógica e mapeamento tecnológico de forma abrangente.


Coordenador: Renato Perez Ribas
Projeto: Métodos e estratégias e otimização do fluxo de projetos em circuitos integrados digitais
Agência/Modalidade: FAPERGS
Início: 23/11/2011
Conclusão: 23/11/2014
Resumo: O projeto tem por objetivo principal desenvolver a base de um mapeador genérico de circuitos digitais. Entende-se por ‘genérico’ um ambiente que possa facilmente migrar para diferentes bases de dados do tipo grafos usualmente aplicadas nesta classe de ferramenta de CAD, sendo elas, árvore binária, diagrama de decisão binária (BDD), grafo acíclico direto (DAG), grafo AND-INV (AIG), ou outro. Este ambiente genérico também deve permitir a fácil inclusão de novos módulos e métodos de estimativas de custo para funções Booleanas, redes de chaves e portas lógicas. O projeto tem por foco secundário o desenvolvimento de modelos e métodos de estimativa de custos para as mais variadas dimensões. O principal alvo são os estimadores de desempenho para portas lógicas contendo redes com associações de transistores não-série-paralelas, que representa uma lacuna importante no estado-da-arte neste tópico. Outro objetivo derivado é a geração das redes de transistores e do leiaute das portas lógicas. Um dos pontos de otimização dos circuitos mapeados é certamente o uso de portas lógicas eficientes. Pretende-se também incorporar na ferramenta de mapeamento de circuitos, módulos que permitam diferentes tipos de análises e visualizações do circuito no nível de portas lógicas, como verificação lógica, análise de consumo de correntes de fuga (que envolve a probabilidade de ocorrência dos valores dos sinais nos nodos), entre outros. Por fim, faz parte do objetivo desta proposta o projeto de circuitos de teste que permitam a validação dos métodos desenvolvidos. A meta é enviar ao menos um circuito de teste para fabricação (prototipagem) durante a vigência da presente proposta.


Coordenador: Ricardo Augusto da Luz Reis
Projeto: Concepção e Síntese de Sistemas em Chip
Agência/Modalidade: FAPERGS/PRONEX
Parceiros: UNIPAMPA
Início: 10/05/2010
Conclusão: 31/03/2014
Resumo: O projeto propõe a construção da concepção e síntese de sistemas em chip visando os desafios da microeletrônica na era de nanocircuitos, sendo subdividido nas seguintes sub-áreas: 1- Projetode Circuitos Dedicados para sistemas em chips inovadores, 2 – Projeto de Nanodispositivos para prover eficientemente o projeto e uso de dispositivos de nanotecnologia, 3 – Projeto de Redes em Chip para prover uma comunicação eficiente entre os diversos componentes do sistema em chip, 4 – Teste e tolerância a falhas em sistemas em chip para garantir uma metodologia de teste eficiente e técnicas de tolerância que garantam o funcionamento do sistema na presença de falhas, 5 – Ferramentas de síntese para garantir a síntese lógica e física das estruturas e componentes  em umm sistema em chip.


Coordenador: Ricardo Augusto da Luz Reis
Projeto: Formação Avançada em Micro e nano Sistemas
Agência/Modalidade: CAPES/BRAFITEC
Parceiros: Ecole Polytechnique Universitaire de Montpelellier, Ecole Polytechnique Universitaire de Nice
Início: 01/03/2012
Conclusão: 31/12/2015
Resumo: Promover a formação de engenheiros brasileiros e franceses por meio de interncâmbio com ênfase nas áreas de Engenharia da Computação, Engenharia de Materiais, Engenharia Elétrica e Ciência da Computação.


Coordenador: Ricardo Augusto da Luz Reis
Projeto: Síntese Física Automática do Leiaute de Redes de Transistores
Agência/Modalidade: CNPq/Editais Universais
Início: 22/11/2012
Conclusão: 22/11/2015
Resumo: Trata da pesquisa e desenvolvimento de ferramentas de CAD para a síntese automática de redes de transistores.


Coordenador: Sérgio Bampi
Projeto: Desenvolvimento de Arquiteturas de Hardware Dedicadas e de Algoritmos Eficientes para a Codificação de Vídeo Digital
Agência/Modalidade: FAPERGS
Início: 01/11/2012
Conclusão: 31/10/2014


Coordenador: Sérgio Bampi
Projeto: VideoArch3D – Técnicas Eficientes em potência para Sistemas Multimídia
Agência/Modalidade: CAPES/DAAD/PROBRAL
Parceiros: Karlsruche Institute of Technology
Início: 01/03/2012
Conclusão: 01/03/2014
Resumo: O projeto pretende explorar a experiência conjunta das equipes de pesquisa em sistemas de hardware para processamento de vídeo, tanto da UFRGS, como da UFPel e do Karlsruhe Inst. of Technology – Univ. of Karlsruje, para propor técnicas eficientes em potência e também inovadoras (nos níveis algorítmico e arquitetural) para processamento multimídia 3D em dispositivos móveis. O foco do Projeto é conjuntamente considerar o conhecimento da aplicação de codificação de vídeo, particionamento hardware/software, e o projeto de técnicas de gerenciamento de potência em todos os níveis, inclusive no nível elétrico de sistemas em chip. Neste projeto, um estudo detalhado dos atuais e novos padrões de codificação de vídeo monovista e multivistas (dos quais o video stereo 3D é um sub-caso) é considerado como base para propor algoritmos inteligentes e altamente eficientes para reduzir a complexidade a um reduzido custo de eficiência de codificação. Considerando os padrões de codificação de vídeos 2D/3D, o desafio é pesquisar arquiteturas de hardware e software inovadoras que irão possibilitar a realização eficiente em potência destas aplicações padrões em dispositivos móveis e fixos.


Coordenador: Marcelo de Oliveira Johann
Projeto: Laboratório de Áudio em Computação
Agência/Modalidade: CNPq/Editais Universais
Início: 17/11/2010
Conclusão: 16/11/2011
Resumo: Este projeto tem por objetivo iniciar um laboratório e grupo de pesquisa em áudio no Instituto de Informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, permitindo geração de conhecimento e formação de cientistas e engenheiros de computação com conhecimento sólido na área de áudio digital, especialmente. O laboratório deve consolidar atividades que já vêm sendo desenvolvidas e tem como colaboradores potenciais o Laboratório de Computação e Música do Instituto de Informática, o Laboratório de Música Eletrônica do Instituto de Artes, e Laboratório de Processamento de Sinais e Imagens do Departamento de Engenharia Elétrica, complementando a produção desses grupos no escopo de Ciência e Engenharia de Computação. Como objetivos específicos a serem alcançados na vigência dessa proposta, estão o desenvolvimento de um método para correção de falhas de transmissão de áudio no formato SPDIF, a avaliação quantitativa de erros numéricos em operações comuns de uma Estação de Trabalho de Áudio Digital (DAW), além de outras experiências exploratórias a serem definidas após a primeira etapa do trabalho. Como objetivos gerais e perspectivas futuras, o grupo poderá desenvolver pesquisa e tecnologia para melhorar a compreensão de aspectos de qualidade objetiva e subjetiva de áudio, métodos eficientes de sonorização, métodos de síntese e análise adequados à música e desenvolvimento artístico, entre outros, abrangendo tanto software como hardware.