Conception d’un circuit de transmission de données à 10 Gbit/s en technologie CMOS 65 nm

Stage numéro : Ingenieur-1920-EL-03
Laboratoire :Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902
 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9
Directeur :Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr
Correspondant :William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr
Groupe d'accueil :Electronique
Chef de groupe :Patrick Pangaud - 04.91.82.72.64 - pangaud@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Frederic Hachon - 04 91 82 76 71 - hachon@cppm.in2p3.fr

Thématique : Electronique

Le Centre de physique des particules de Marseille, CPPM, est une unité mixte de recherche (UMR 7346) qui relève de l’IN2P3 : institut regroupant les activités de physique des particules et de physique nucléaire au sein du CNRS et d’Aix-Marseille Université. L’expérience ATLAS du CERN à Genève fait l’objet d’une collaboration internationale de 3 000 scientifiques issus de 174

instituts, représentant pas moins de 38 pays. ATLAS est l’un des détecteurs polyvalents du grand collisionneur de hadrons, le LHC, le plus grand et puissant accélérateur de particules au monde. Il a été conçu et construit pour mettre en évidence le boson de Higgs (découvert en 2012), tester de nouveaux modèles de physique et rechercher les signatures de nouvelles particules. Au CPPM, on

s’intéresse en particulier au développement du détecteur de vertex (trajectographe), détecteur interne le plus proche du point d’interaction. Le CPPM fait partie de la collaboration RD53 du CERN regroupant plusieurs instituts pour le développement de la future génération des circuits de lecture des pixels en technologie CMOS 65 nm afin de réduire la taille des pixels (50 ?m × 50 ?m)

et donc améliorer la résolution spatiale du détecteur. L’un des challenges réside dans l'augmentation du nombre de données à acheminer depuis le détecteur vers les centres de calculateurs. Les circuits intégrés spécifiques à très haut débit et durcis contre les irradiations sont des éléments essentiels

pour la transmission de ces données. Ces circuits sont à la base de développement de liens optiques à très haut débit (10 Gbit/s) affichant une faible consommation d’énergie, une bonne conformité

aux contraintes temporelles et une très bonne qualité en termes d’intégrité du signal.

Activité principale :

Le but de ce stage est de proposer une architecture très basse consommation pour le circuit de transmission de données. Le circuit est par la suite conçu en utilisant le process 65 nm.

Le stage de 6 mois sera organisé en plusieurs étapes :


- Etude du circuit de lecture des pixels et de l’interface de transmission des données à haut débit


- Etude et optimisation du circuit d’émission ou de réception à 10 Gbit/s


- Etude des effets de la dose ionisante


- Simulation et optimisation du circuit sous Cadence Virtuoso


- Dessin des masques sous cadence

Connaissances requises :


- Bonnes connaissances en conception de circuits analogiques CMOS


- Le développement de bancs de test basés sur des composants programmables de type FPGA est considéré comme un avantage.

Contact : CV + lettre de motivation avec la référence « ATLAS_MicroElec » à

Frédéric HACHON, Ingénieur de Recherche CPPM

Tél : 04 91 82 76 71 email : hachon @cppm.in2p3.fr

Le stage de 6 mois sera conventionné et rémunéré