=Paper=
{{Paper
|id=Vol-1482/555
|storemode=property
|title=Итерационное моделирование с использованием  суперкомпьютера для реинжиниринга  полупроводниковых приборов и  анализа их  радиационной  стойкости
(Iterative modeling using supercomputer for reengineering semiconductor devices and analyzing their radiation resistance)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-1482/555.pdf
|volume=Vol-1482
}}
==Итерационное моделирование с использованием  суперкомпьютера для реинжиниринга  полупроводниковых приборов и  анализа их  радиационной  стойкости
(Iterative modeling using supercomputer for reengineering semiconductor devices and analyzing their radiation resistance)==
<pdf width="1500px">https://ceur-ws.org/Vol-1482/555.pdf</pdf>
<pre>
   Суперкомпьютерные дни в России 2015 // Russian Supercomputing Days 2015 // RussianSCDays.org



 Итерационное моделирование с использованием суперком-
пьютера для реинжиниринга полупроводниковых приборов и
            анализа их радиационной стойкости
                 А.А. Потехин, А.В. Линев, А.С. Пузанов, С.В. Оболенский
                                  ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    Оптимизация конструкции дискретных полупроводниковых приборов и монолитных инте-
гральных схем является сложной ресурсоемкой задачей ввиду большого числа варьируемых
параметров. Дополнительной сложностью является то обстоятельство, что многие электрофи-
зические характеристики материала известны лишь приблизительно. Это обусловливает при-
менение итерационного подхода «измерение – расчет» на каждом шаге оптимизации, что осо-
бенно актуально при проектировании радиационно-стойких изделий микроэлектроники, так как
в этом случае электрофизические характеристики структуры зависят еще и от уровня радиаци-
онного нагружения.
    В ходе работ создан аппаратно-программный комплекс для оптимизации полупроводнико-
вых гетеронаноструктур по критерию радиационной стойкости. Разработана методика, позво-
ляющая на основе измерений при различных температурах окружающей среды вольтамперных
и вольт-фарадных характеристик диодов и транзисторов определять исходные данные для фи-
зико-топологического моделирования поведения полупроводниковых приборов при радиаци-
онном воздействии и оптимизации их структуры. В рамках единого подхода к проектированию
и реинжинирингу электронной компонентной базы, создана методика, позволяющая проводить
расчет тепловых полей в полупроводниковых структурах корпусированных изделий микро-
электроники в условиях ограниченного объема исходных данных [1]. Разработана программа,
которая позволяет проводить расчеты тепла при помощи суперкомпьютерных технологий. Для
решения уравнения Пуассона в трехмерной области выбран метод последовательной точечной
верхней релаксации с параметром релаксации в диапазоне от 1 до 2, что позволяет производить
избыточную коррекцию в точке. В качестве технологии параллельного программирования ис-
пользовалась OMP с векторизацией [2]. С помощью использования данного программного
обеспечения удалось снизить время расчета температуры примерно в 40 раз. Производитель-
ность ПО на одном узле суперкомпьютера «Лобачевский» составила порядка 9.5 Гфлоп/с. Ис-
пользование данной программы позволяет снизить время на одну итерацию оптимизации при-
мерно в 3 раза.

Литература
1. Е.А. Тарасова, С.В. Оболенский Моделирование тепловых полей в мощных InAlAs/InGaAs
   полевых транзисторах 0.1…0.3 ТГц диапазона частот // Вестник ННГУ. 2011. Вып.5(3).
   С.348-353.
2. А.В. Линев, Д.К. Боголепов, С.И. Бастраков Технологии параллельного программирования
   для процессоров новых архитектур. – М.: МГУ, 2010. – 160 с.




                                               555
   Суперкомпьютерные дни в России 2015 // Russian Supercomputing Days 2015 // RussianSCDays.org



Iterative modeling using supercomputer for reengineering
semiconductor devices and analyzing their radiation resistance
Alexander Potehin, Serge Obolenskiy, Alexey Liniov and Alexander Puzanov
Keywords: physic-topological modeling, semiconductors, evaluation of thermal fields
The features of physic-topological modeling of radiation resistance of semiconductor devices
are discussed. The composition of software for calculating the parameters of semiconductor
devices are defined. The program for calculating thermal fields in semiconductor devices are
created and discusses the features of its application in conjunction with the physic-topological
model.

</pre>