Supervision : François PÊCHEUX
Co-supervision : LOUËRAT Marie-Minerve

System-Level Modeling and Simulation of MEMS devices for Multi-Domain Virtual Prototyping in SystemC AMS

De nos jours on intègre sur une même puce les parties analogiques, mixtes, radiofréquences et logicielles. Les méthodes et outils sont maintenant disponibles pour concevoir de tels systèmes. Mais il leur manque la nécessaire possibilité de description des environnements multi physiques, comme par exemple des nombreux capteurs et actionneurs, des éléments micro électromécaniques (MEMS), des capteurs lies a la biologie (ex : laboratoires sur puce) ou a la chimie (ex : détecteurs de gaz). Tous ces composants sont susceptibles d’interagir entre eux mais aussi avec le logiciel de contrôle. Pour relever ce défi, nous proposons la création d'un environnement de travail unifie, ou la définition du système, le partitionnement de l’application entre les divers domaines physiques et la fonctionnalité globale pourront être analysés et vérifiés. L’objectif principal de cette thèse est la modélisation et simulation des dans le cadre d’une plateforme de travail unifiée pour la conception et la mise au point de prototypes virtuels de systèmes multi physiques. La réalisation des tels prototypes virtuels multi physique permet une vue de haut niveau de l’application. Cette vue peut alors être déclinée et raffinée en chacun de ses composants et, de proche en proche, conduire à des spécifications de plus en plus précises en valides de chaque sous composants, donc correctes par construction. Cette thèse se propose d’introduire une méthodologie innovante pour la réalisation de tels systèmes, ainsi que les outils associes, simulateur et interfaçage multi domaines bases sur le langage SystemC-AMS. Pour ce faire, la thèse capitalisera sur la plateforme de conception existante MEMS+ [1, 2, 3] et étendra a la multi physique les résultats obtenus par le projet MEDEA+ Beyond DREAMS qui était, lui, restreint au domaine purement électronique.

Phd defence : 06/16/2016

Jury members :

Gaëlle Lissorgues (ESIEE, Paris) [Rapporteur]
Matthieu Moy (Université Grenoble Alpes, Grenoble) [Rapporteur]
Habib Mehrez (UPMC)
Robert Sobot (ENSEA, Paris)
Skandar Basrour (Université Grenoble Alpes, Grenoble)
François Pêcheux (UPMC)
Marie-Minerve Louërat (LIP6, CNRS & UPMC)
Gerold Schropfer (Coventor, Paris)
Arnaud Krust (Coventor, Paris)

2014-2016 Publications

• 2016
  • B. Vernay : “System-Level Modeling and Simulation of MEMS devices for Multi-Domain Virtual Prototyping in SystemC AMS”, thesis, phd defence 06/16/2016, supervision Pêcheux, François, co-supervision : Louërat, Marie-Minerve (2016)
• 2015
  • B. Vernay, A. Krust, G. Schroepfer, F. Pêcheux, M.‑M. Louërat : “SystemC-AMS Simulation of Biaxial Accelerometer based on MEMS Reduced-Order Modeling”, Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS, DTIP 2015, Montpellier, France, pp. 1-6, (IEEE) (2015)
  • L. Andrade Porras, C. Ben Aoun, B. Vernay, T. Maehne, F. Pêcheux, M.‑M. Louërat : “Understanding the Heterogeneous Hardware: Do not forget the interconnection!”, 2^nd Workshop Design Automation for Understanding Hardware Designs (DUHDe), Grenoble, France (2015)
• 2014
  • T. Maehne, Zh. Wang, L. Andrade Porras, B. Vernay, C. Ben Aoun, J.‑P. Chaput, M.‑M. Louërat, F. Pêcheux, A. Krust, G. Schroepfer, M. Barnasconi, K. Einwich, F. Cenni, O. Guillaume : “UVM-SystemC-AMS based Framework for the Correct by Construction Design of MEMS in their Real Heterogeneous Application Context,”, IEEE International Conference on Electronics, Circuits, and Systems (ICECS), Marseille, France, pp. 862-865 (2014)
  • B. Vernay, A. Krust, T. Maehne, G. Schroepfer, F. Pêcheux, M.‑M. Louërat : “Méthode de modélisation haut-niveau de dispositifs MEMS en SystemC-AMS”, Actes du neuvième colloque du GDR SOC-SIP du CNRS, Paris, France, pp. 3 (2014)
  • B. Vernay, A. Krust, T. Maehne, G. Schroepfer, F. Pêcheux, M.‑M. Louërat : “A Novel Method of MEMS System-Level Modeling via Multi-Domain Virtual Prototyping in SystemC-AMS”, EDAA/ACM PhD Forum at the Design, Automation and Test in Europe (DATE), Dresden, Germany (2014)