Thèse soutenue

Parallélisation multimodèle d'une méthode de Monte Carlo appliquée à la simulation bidimensionnelle de transistors à effet de champ
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Auteur / Autrice : Fabien Banse
Direction : Jean-Luc Dekeyser
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La simulation d'un composant semi-conducteur est un moyen permettant d'optimiser sa structure pour une application visée, tout en s'affranchissant du coût financier et des délais qui incombent aux différentes opérations technologiques nécessaires aux divers essais. Cependant, l'intégration de plus en plus poussée implique de prendre en considération des phénomènes physiques de plus en plus fins. Le modèle de simulation utilise, reposant sur une méthode de Monte Carlo, est l'un des rares à même de répondre à ces exigences ; il s'agit de suivre les évolutions spatiale et temporelle de particules représentatives, dans la structure du composant. En contrepartie, la fiabilité des données statistiques produites se traduit par des besoins non négligeables : un espace mémoire conséquent et un temps d'exécution parfois prohibitif. Utiliser le potentiel des machines parallèles permet de distribuer les différentes entités traitées sur plusieurs unités de calcul, et ainsi de réduire le temps d'exécution pour une simulation. Le but de ce mémoire est donc de réaliser une implémentation parallèle d'un algorithme de simulation existant. Une fois introduits les éléments de base relatifs aux transistors à effet de champ, à la méthode de simulation et au parallélisme, l'étude de quelques schémas de parallélisation permet de dégager les principes à adopter selon les spécificités du processus de simulation. Nous proposons ainsi une distribution du travail pour laquelle aucune procédure de rééquilibrage n'est nécessaire ; ce schéma est par ailleurs déclinable en deux configurations, autorisant le traitement d'ensembles réduits par un groupe de processeurs, ainsi que la répartition des tâches entre deux groupes de processeurs concurrents. Leur expérimentation sur deux plates-formes montre un bon comportement du schéma, pourvu que les conditions de simulation s'y prêtent ; par ailleurs, les résultats obtenus sont en conformité avec ceux issus du programme de simulation séquentiel.