Diseño de circuitos · Vicena Compute beta

Diseña y simula circuitos que puedes inspeccionar.

Explora sistemas analógicos, de señal mixta, sensores, potencia y cómputo analógico mediante estudios de punto de operación, DC, AC, transitorios, ruido, estabilidad y tolerancias, manteniendo conectados ecuaciones, formas de onda y límites del modelo.

Circuitos analógicos y mixtos

Respuesta transitoria y frecuencial

Verificación del modelo al circuito

IA analógica · resultado ngspice ejecutado
Six analog classifier patterns and their simulated neuron voltages

Estudio de ejemplo

Un pequeño motor de IA construido con corrientes y voltajes.

El estudio se explica sin jerga pero cubre arquitectura, pesos con signo, comportamiento transitorio, verificación, márgenes, robustez y procedencia.

6 / 6

Patrones clasificados

Cada caso transitorio eligió la clase esperada

359.75 mV

Margen de decisión mínimo

Menor separación del voltaje ganador en ngspice

1.44 mV

Desviación máxima del modelo

Mayor diferencia entre puntuación analítica y simulada

ngspice 45.2

Solucionador gestionado

2.644 muestras transitorias con procedencia

01

Objetivo del sistema

Describe la inteligencia en lenguaje natural

El objetivo es sencillo: cuatro valores entran en un pequeño motor analógico, tres clases compiten y el voltaje mayor se convierte en predicción.

02

Arquitectura

Codifica físicamente pesos con signo

Los pesos positivos y negativos se convierten en conductancias pareadas en una matriz resistiva diferencial. La suma de corrientes realiza los productos escalares.

03

Modelo de circuito

Construye una netlist inspeccionable

Vicena reúne matriz, amplificadores de transimpedancia, secuencia de pulsos, medidas y salidas en una entrada ngspice autocontenida.

04

Cómputo gestionado

Ejecuta la inferencia transitoria real

Un trabajo aplica seis patrones multiplexados y registra los tres voltajes neuronales mientras el circuito se estabiliza y cambia de decisión.

05

Evidencia

Verifica cada decisión

El cuaderno compara puntuaciones esperadas y simuladas, comprueba la clase ganadora, mide márgenes y cuantifica desviación, no solo una forma de onda plausible.

06

Siguiente diseño

Explora robustez y energía

Los estudios analíticos varían tolerancia y tiempo para distinguir conclusiones del solucionador y estimaciones de diseño.

Artefactos del flujo real

Observa al circuito “pensar”.

Las figuras conectan arquitectura física, patrón cambiante, voltajes en competencia, referencia numérica y límites. Proceden de un único análisis ejecutado.

Resultados trazables
Transient input and neuron-voltage traces for six analog classifier patterns

Seis clasificaciones en una ejecución transitoria

El panel superior muestra el patrón cambiante; el inferior, los tres voltajes neuronales compitiendo en el tiempo.

Heatmap of signed weights encoded by a differential resistive crossbar

Los pesos con signo se convierten en conductancias físicas

El caqui y el azafrán identifican la codificación de conductancia diferencial +1 y −1 en cada conexión.

Analytical resistor-tolerance robustness and energy-latency tradeoff plots

Compromisos de diseño separados claramente de la simulación

Los paneles de tolerancia y energía son estudios analíticos, no Monte Carlo remoto ni potencia a nivel transistor. La distinción queda unida a la figura.

Expected and ngspice-simulated analog classifier scores and decision margins

La matemática esperada se encuentra con la electrónica simulada

Los mapas analítico y ngspice concuerdan en 1,44 mV y los seis márgenes permanecen visibles.

Paquetes científicos

Los paquetes científicos detrás de la simulación y el análisis de circuitos.

  1. ngspice

    45.2

    Simulación de circuitos

    Ejecuta punto de operación, DC, AC, transitorio, ruido, Fourier y análisis por medidas para circuitos analógicos y mixtos.

  2. DEVSIM

    2.10

    Modelado de dispositivo a circuito

    Conecta la física del dispositivo con características eléctricas para modelos compactos y estudios de circuito.

  3. NumPy / SciPy

    Verificación numérica

    Comprueba ecuaciones, analiza salidas, compara comportamiento esperado y simulado y apoya estudios paramétricos.

  4. JupyterLab

    Análisis inspeccionable

    Conserva entradas, ecuaciones, ondas, tablas, gráficos, límites y cálculos posteriores en un cuaderno reutilizable.

Capacidades científicas

De un amplificador a sistemas analógicos completos.

Vicena reutiliza flujos fiables y crea un estudio nuevo y acotado cuando cambian topología, modelo o medida.

Circuitos analógicos y mixtos

Explora amplificadores, filtros, osciladores, convertidores, frontales, potencia y cómputo analógico arquitectónico.

Respuesta transitoria y frecuencial

Ejecuta punto de operación, DC, AC, transitorio, ruido, Fourier y estudios por medidas con formas inspeccionables.

Verificación del modelo al circuito

Compara ecuaciones con voltajes, corrientes, decisiones, márgenes, asentamiento y sensibilidad simulados.

Design-space exploration

Estudia valores, tolerancias, ancho de banda, energía, estabilidad, rango y arquitecturas alternativas.

Disciplina de evidencia

Una decisión respaldada por voltajes, márgenes y procedencia.

El titular son seis aciertos. El valor científico es poder inspeccionar cada puntuación, valor esperado, margen, supuesto, versión y artefacto.

La ejecución terminó como trabajo Vicena lcb1d06dbeca9daa83bb2f31da3c20d3b1 con ngspice 45.2.
La entrada autocontenida se identifica con SHA-256 6c8552b7b41f0e4eca64b24b3adee28377dfdbbc174b03dd69a8aee5e86cd00d.
Las seis clases, tres trazas, 2.644 muestras y cada margen quedan disponibles en el cuaderno.
La simulación remota, referencia analítica y sensibilidad analítica se etiquetan por separado.

Límite científico

Prueba de arquitectura, no silicio.

! Es una prueba arquitectónica de cómputo analógico, no un chip listo para tapeout.
! El amplificador es un modelo conductual de ganancia finita. No incluye PDK a nivel transistor, parásitos, ruido, desajuste ni esquinas.
! El Monte Carlo de tolerancia y las curvas de energía son analíticos, no barridos ngspice ni silicio medido.
! Programación, comparadores físicos, layout, extracción, cierre temporal, fabricabilidad y validación quedan como trabajo futuro.

Empieza con tu diseño

¿Qué debería detectar, controlar o calcular el circuito?

Describe función y restricciones. Vicena puede convertirlas en modelo, ejecutar el análisis y devolver el resultado visual y su evidencia.