Investigadores y estudiantes del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, AC3E, de la Universidad Técnica Federico Santa María, fueron seleccionados para participar en la Competencia Internacional de Diseño de Microchips “SSCS Chipathon 2022”, gracias al proyecto “Three-Level Flying Capacitor DC-DC Buck Converter for High-Efficiency Energy Power Sources in CubeSat Applications”.
Esta competencia consiste en un programa del capítulo SSCS de la IEEE que fomenta la democratización del diseño de circuitos integrados o microchips. El programa ofrece la posibilidad de que grupos de diseño de todo el mundo puedan enviar sus propuestas, y, en caso de ser seleccionados, tendrán la opción de diseñar y fabricar un microchip con la ayuda de expertos en el área.
Se trata de una gran noticia para el centro de investigación, ya que actualmente, este tipo de actividades, tanto en la industria como en la academia, se realizan en países desarrollados, y hay altas barreras de entrada relacionadas a costo y know how que hacen que en países como el nuestro sea difícil este tipo de desarrollos.
El proyecto seleccionado cuenta con la participación de 11 estudiantes del AC3E, liderados por el investigador Christian Rojas y el investigador postdoctoral Jorge Marín. El objetivo de este trabajo es diseñar e implementar un convertidor buck DC-DC basado en la arquitectura del Convertidor de Condensadores Flotantes de Tres Niveles (3L-FCC) para aplicaciones espaciales, concretamente sistemas CubeSats, utilizando la tecnología CMOS de 130nm de Skywater. En nuestra propuesta, los circuitos de potencia están totalmente integrados en el chip, incluyendo los MOSFETs de potencia (PM), el condensador flotante (FC) y los controladores de puerta (GD), para obtener una implementación eficiente y compacta y contribuir con un bloque de construcción de electrónica de potencia versátil a la comunidad de diseño de CI de código abierto.
El proceso de diseño tomará varios meses, en que se harán estudios del comportamiento del diseño en un ambiente computacional, y concluirá con el envío de nuestro diseño a fabricar en el mes de octubre.
“Haber sido seleccionados para la Chipathon 2022, entre propuestas de muy buen nivel, es un primer paso para comenzar a formar diseñadores de microchips analógicos en el AC3E. Hay varios aspectos interesantes en esta iniciativa. Uno de ellos es que nuestros 11 estudiantes podrán asistir a sesiones de mentoring con expertos internacionales en el tema, y que podremos relacionarnos con grupos de diseño de diversos países. Además, se han unido nuestro equipo de trabajo investigadores de la Universidad Nacional del Sur en Argentina y la Universidad Católica de Montevideo en Uruguay, lo que podría resultar en futuros proyectos de cooperación en el tema a nivel sudamericano”, destacó el postdoc Jorge Marín.
Por su parte, el investigador Christian Rojas señaló que uno de los objetivos más importantes de esta competencia es generar redes entre estudiantes altamente motivados e investigadores alrededor del mundo que están investigando este tipo de temas. “Hoy, junto con la crisis de disponibilidad de microchips que se ha generado producto de la pandemia, también hay una gran demanda de capital humano avanzado en temas de diseño microelectrónico, y por lo tanto las empresas de este rubro también están interesadas en atraer el interés de los estudiantes. Además del conocimiento técnico que obtendrán, se deben destacar otras capacidades que desarrollarán, como sus habilidades para presentar ideas avanzadas frente a un público variado, el trabajo en equipo, o el poder desenvolverse en idioma inglés”, concluyó el académico.
