H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

ALICE-MFT et

Le Pôle MIcRhAu

2H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Création du Pôle (motivations)

• Augmentation de la complexité des circuits et des outils• Evolution des technologies (0.8 µm 65 nm)• Conserver la compétence des ingénieurs• Visibilité internationale de ~ 50 concepteurs de l’IN2P3

Création de pôles de Micro-électronique en 2007 :• OMEGA @ Orsay• MIcRhAu @ (Lyon et Clermont-Ferrand)• IPHC @ Strasbourg

Convention Pôle MIcRhAu signée par IN2P3 en 2008

3H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Laboratoire de Physique Corpusculairede Clermont-Ferrand

Institut de Physique Nucléairede Lyon

MICRHAU

Groupe :• 9 permanents• 3 non-permanent (CDD)• 2 doctorants• 1 Vacataire

http://micrhau.in2p3.fr/spip/spip.php?rubrique1

4H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

MIcRhAu : développements d'ASIC mixtes

Blocs Analogiques :CSAsShapersComparatorsBuffers

Blocs Digitaux :ADCsDACsTrigger and Digital processing

Projets @ MicRhAu

Imagerie médicaleHEP Transferts Technologiques

5H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Projets @ MicRhAu

Circuit de lecture pour DhcalCircuit de lecture pour Ecal

S-ATLAS

S-CMS

EREBUS

EnvisionGamHadron

S-LHC

R&D CALICE Médical

Valorisation

Circuit de lecture pour TEP

Circuit de lecture pour COV detector

Circuit de lecture pour TileCal

Trigger pour le tracker

Etoile

Hodoscope faisceau à PM

Taranis

Détecteur Si pour satellite

Circuit de lecture pour TPC argon liquid

T2K

Circuit de lecture pour caméra

Compton

R&D

6H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

FTE par projet en 2010

1,359%

3,624%

0,956%

3,221%

1,17%

4,933%

Valorisation

ILC (ECAL+DHCAL)

s-LHC (CMS+ATLAS)

T2K

Médical(Gamhadron+Envision+Innotep)

R et D 130nm

ManPower @ MicRhAu

7H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

ASIC Analogique (T2K)

8H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

ASIC Analogique (CALICE- ECAL)

9H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

ASIC Mixte (CALICE- SDHCAL)

10H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

ASIC R&D 130nm IBM

Switched CSA

Convoyeur de courant

Comparateur @ 1 GHz

I2C

Shaper différentiel

Comparateur @ 1 GHz

11H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Developments d'ADC @ MicRhAu

Resolution

Speed

Pipeline10 bits – 4 MS/s

35 mW

Cyclic12 bits – 0.15 MS/s

3.5 mW

0.1 MS/s

1 MS/s

10 MS/s

100 MS/s

8 bits 10 bits 12 bits6 bits

Wilkinson12 bits – 0.0125 MS/s

2.9 mW0.01 MS/s

Flash6 bits * – 20 MS/s

1 mW

Pipeline8 bits – 100 MS/s

240 mW

Flash8 bits – 50 MS/s

60 mW

* with missing codeat high dynamic range

12H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

FEAFS Global Architecture (s-CMS)

Switched CSA

13H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

FEAFS - Conclusion

• First prototype developed in

130nm from IBM with VCAD

Standard cells• Only 32 inputs : internal

multiplexer• Size: 4mm²• Sent 31th May to the foundry • Estimated power (with 20%

activity on inputs): 60mW

Fully Working Chip

14H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Fonderies/Process

• Imagerie Médicale• ANR GAMHADRON : Hodoscope + Silicium + Absorbeur• ENVISION : blocs ADC 2 Gs/s

• Valorisation• TARANIS : 1 circuit avec MIND • EREBUS : Front End + ADC

• Physique des particules• T2K : Front End basse température• CALICE ECAL : Voie complète + multi voies• CALICE SDHCAL :

• 1 Front End• Bloc I2C pour SPIROC (LAL)

• s-LHC CMS : Front End + Readout• s-LHC ATLAS: Intégrateur

AMS 0.35 µm

AMS 0.18 µm

IBM 130 nm

15H. MATHEZ– ALICE MFT @ Saclay – Dec. 2, 2011

Conclusion/Implications

Expériences/savoirs-faires :• Analogique• Digital• Process : 0.35 µm 130 nm CMOS et BiCMOS

Implication du pôle dans le MFT ALICE : • Analogique • Digital• R&D 2102 :

• 1 fonderie (pôle) de test de la techno 0.18µm TowerJazz (Q1-Q2)• 1 fonderie (collaboration) fin 2012

• ManPower :• ~ 1.7 FTE (0.7 LPC-Clt et 1 IPNL)

Validation et financements des implications par les directions respectives……..