TIAGO ROBERTO BALEN

Formação complementar

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Áreas de atuação

Projetos de pesquisa

• 2017 - Atual

  Análise de Susceptibilidade de Eventos Singulares em Conversores A/D de Sistemas em Chip, Descrição: Este projeto estuda os efeitos dos eventos singulares - SEUs (Single Event Upsets) e SETs (Single Event Transients) em conversores Analógico-Digitais. Um sistema em chip programável (PSoC) é utilizado na prototipação de um sistema de aquisição de sinais. Técnicas de tolerância são investigadas e aplicadas. Testes de Íons pesados e neutros são realizados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Coordenador / Fernanda Lima kastensmidt - Integrante / Odair Lelis Gonçalez - Integrante / Nilberto Heder Medina - Integrante.

• 2017 - Atual

  SISCHIP2 - Concepção e Síntese de Sistemas em Chip, Descrição: O projeto PRONEX SISCHIP2 desenvolve metodologias, ferramentas e protótipos de circuitos vinculados a uma das quatro áreas de concentração, identificadas como: (A) Circuitos Integrados Dedicados, (B) Projeto de Circuitos com Nanodispositivos, (C) Teste e Tolerância a Falhas em Circuitos Integrados; (D) Ferramentas de Automação de Projeto (EDA). O projeto de núcleos de pesquisa de excelência, conta com a participação de docentes e pesquisadores de diversas instituições do RS: UFRGS, UFSM, UFPEL, UCPel, UNIPAMPA, FURG. Tiago Balen é coordenador da área (C) Teste e Tolerância a Falhas em Circuitos Integrados;. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Ricardo Reis - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Projeto de Circuitos Integrados Analógicos tolerantes à radiação com transistores ELT, Descrição: Este projeto estuda a aplicação de transistores de layout fechado ELT (Enclosed Layout Transistors) a circuitos analógicos. As limitações deste tipo de layout são estudadas assim como estratégias para obtenção da relação de aspecto W/L equivalente. Associações de transistores são propostas a fim de contornar um dos problemas deste tipo de transistor que é a limitação na faixa projetáveis de W/L. Diferentes módulos analógicos serão projetados, fabricados, caracterizados e testados sob radiação gama.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Coordenador / Guilherme S. Cardoso - Integrante / Odair Lelis Gonçalez - Integrante / Rafael Galhardo Vaz - Integrante.

• 2016 - Atual

  Avaliação de defeitos complexos em memórias SRAM em tecnologia FinFET, Descrição: Este projeto visa o estudo de defeitos conhecidos como "resistive opens" e "resistive shorts" em memórias SRAM fabricadas em tecnologia FinFET. Utilizando uma ferramenta de injeção de falhas automatizada e simulações spice, considerando diferentes nós de tecnologia FinFET, falhas são injetadas e o comportamento funcional de um array de memória é avaliado. Visa-se identificar o intervalo de resistência para que estes defeitos possam sensibilizar falhas funcionais, bem como o efeito da interação de falhas transientes, induzidas por radiação, com estes defeitos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Coordenador / MEDEIROS, G. - Integrante / COPETTI, THIAGO - Integrante / TAOUIL, MOTTAQIALLAH - Integrante / HAMDIOUI, SAID - Integrante / BOLZANI POEHLS, LETÍCIA - Integrante.

• 2015 - 2018

  Projeto e Prototipação de um Conversor Analógico-Digital e Subcircuitos de Sinal Misto Tolerantes à Radiação - CHAMADA UNIVERSAL ? MCTI/CNPq N 14/2014 - FAIXA A, Descrição: Circuitos eletrônicos operando no espaço ou em altas altitudes podem ser expostos a doses de radiação significativas, bem como à incidência de partículas ionizantes provenientes do sol ou de fora da galáxia. Esta exposição à radiação pode ocasionar alterações e perturbações no circuito, prejudicando o seu correto funcionamento. Neste contexto, o trabalho proposto visa o desenvolvimento de técnicas de tolerância a falhas para circuitos analógicos e de sinal misto e arquiteturas específicas de conversores de dados. Um dos objetivos é desenvolver técnicas para mitigar o efeito de redistribuição de carga em bancos de capacitores programáveis (estrutura utilizada em conversores baseados em aproximações sucessivas), que pode ser ocasionado por uma perturbação transiente na lógica de controle ou nas chaves programáveis destes bancos. Outro objetivo é o desenvolvimento e prototipação de circuitos utilizados em aplicações de sinal misto que possuam características de tolerância a falhas ocasionadas por radiação, utilizando técnicas de autoteste, autorrecuperação e teste em funcionamento, além de redundância temporal e espacial e técnicas de leiaute.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Coordenador / Gilson Wirth - Integrante / Guilherme S. Cardoso - Integrante / Odair Lelis Gonçalez - Integrante / Altamiro Susin - Integrante / Rafael Galhardo Vaz - Integrante / Hamilton Duarte Klimach - Integrante / Evaldo Carlos Pereira Fonseca Jr. - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2016

  Tolerância a Falhas em Circuitos Programáveis Analógicos e de Sinal Misto em Aplicações Sucetíveis à Radiação, Descrição: Circuitos operando no espaço ou em altitudes elevadas, como, por exemplo, em satélites e aeronaves, recebem doses de radiação e impacto de íons e outras partículas que podem afetar o seu correto funcionamento. Circuitos analógicos programáveis podem ser atrativos aos projetistas de sistemas de aplicação espacial, pois proporcionam características interessantes como a prototipação rápida e a possibilidade de reconfiguração dinâmica (permitindo a implementação de sistemas de instrumentação e controle adaptativos). Por isso, é necessário classificar estes dispositivos segundo o nível de tolerância à radiação e desenvolver técnicas de proteção contra seus efeitos. Deve-se considerar, ainda, que o Brasil encontra dificuldades para aquisição de componentes resistentes à radiação devido a restrições comerciais internacionais impostas pelo International Traffic in Arms Regulations (ITAR) e outros mecanismos de controle de acesso a tecnologias críticas. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa objetiva o estudo dos efeitos da radiação em plataformas reconfiguráveis de sinal misto e o desenvolvimento de técnicas de proteção nos níveis de projeto e sistema.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Coordenador.

• 2012 - 2016

  Desenvolvimento de Sistemas Tolerantes a Radiação e Qualificação para Uso Aeroespacial (Edital CAPES - Pró-Estratégia), Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Fernanda Gusmão de Lima Kastensmidt em 22/06/2014., Descrição: Este projeto tem como objetivo estudar os efeitos da dose acumulada de radiação ionizante e das falhas transientes em dispositivos programáveis, digitais, analógicos e de sinal misto a fim de obter resultados significativos na área, desenvolver técnicas de tolerância a radiação para sistemas computacionais sintetizados nestes dispositivos, e promover o intercâmbio de estudantes de pós-graduação e corpo docente entre os programas de pós-graduação aqui envolvidos. Ligando assim as áreas de projeto, teste, confiabilidade e qualificação de sistemas integrados sob radiação para aplicação aeroespacial.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (6) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Fernanda Lima kastensmidt - Coordenador / Gilson Wirth - Integrante / Odair Lelis Gonçalez - Integrante.

• 2008 - 2010

  Universal CNPq 478200/2008-0 - Projeto de Sistemas Integrados Adaptativos Visando a Confiabilidade, Descrição: A grande maioria das soluções atuais para o teste de sistemas computacionais passa por técnicas externas e exclusivas para o teste. Na medida em que o nível de integração destes sistemas aumenta, em função de reduzirem-se drasticamente os mecanismos de acesso para o controle e a observação do comportamento das partes que os integram, o teste externo puro inviabiliza uma cobertura de falhas que assegure a qualidade necessária para o produto final. O projeto visando o teste passa a ser a única solução possível. Idealmente, as mesmas estruturas utilizadas para o teste dos primeiros protótipos, de produção e de manutenção, uma vez que já representam redundância acrescida ao sistema, deveriam possibilitar que se tolere a aparição de falhas em funcionamento, nem que isto signifique uma opção pela operação que, apesar de correta, apresenta um desempenho degradado. Tipicamente, o conceito de adaptabilidade, muito utilizado na área de projeto de circuitos integrados analógicos, permite este reuso de estruturas de teste. Circuitos projetados para serem adaptativos possibilitam que se compense desvios de comportamento advindos de variações no processo de fabricação e, ao mesmo tempo, podem ter suas vidas úteis prolongadas a partir da correção (baseada em calibração externa ou auto-calibração) de parâmetros que se desviem ao longo da operação do sistema. Neste projeto de pesquisa pretende-se explorar o conceito de adaptabilidade nos níveis de circuito, rede e sistema, e, visando melhorar a confiabilidade de sistemas integrados, aplicá-lo a circuitos digitais, analógicos e mistos, a redes intrachip, e a sistemas embarcados para a manutenção inteligente.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (5) Doutorado: (2) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Marcelo Soares Lubaszewski - Coordenador / Gilson Wirth - Integrante / Erika Cota - Integrante / Carlos Eduardo Pereira - Integrante / Renato Ventura Bayan Henriques - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2007 - 2010

  SISRAS - Sistemas Computacionais com Capacidade de Confiabilidade, Disponibilidade e Utilidade (RAS), Descrição: Visando garantir a capacidade de RAS (confiabilidade, disponibilidade e utilidade) de um sistema computacional, faz-se necessário o desenvolvimento de novos modelos, técnicas de tolerância a falhas e a adequação de metodologias e de ferramentas de projeto (CAD) e de teste a serem aplicadas no hardware deste sistema. Os objetivos deste projeto são: 1. desenvolver modelos para integração em ferramentas de CAD, que permitam o projeto do hardware capaz de tolerar flutuações elétricas nos dispositivos, flutuações estas advindas da variabilidade e de falhas transientes, e que também minimizem o efeito de aging . 2. desenvolver técnicas e arquiteturas de hardware para garantir a capacidade de RAS em aplicações críticas. Essas técnicas contam com o uso de sensores embarcados em hardware para diagnosticar efeito de aging e de falhas transientes ( soft errors ), além do uso de técnicas de tolerância a falhas nos diversos níveis do projeto. A automatização destas técnicas através de uma ferramenta de CAD também será estudada. 3. modificar e desenvolver algoritmos mais eficientes para as ferramentas de CAD, de forma a permitir a aplicação dos modelos e das técnicas de tolerância desenvolvidos na síntese lógica, na síntese física e na etapa de teste. 4. formar recursos humanos em tecnologia de informação, especialmente no projeto de sistemas integrados confiáveis e disponíveis.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (16) / Mestrado acadêmico: (6) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Marcelo Soares Lubaszewski - Integrante / Fernanda Lima kastensmidt - Integrante / Gilson Wirth - Integrante / Sergio Bampi - Integrante / José Luís Almada Guntzel - Integrante / Ricardo Reis - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2004 - 2006

  Universal CNPq 19/2004 - Projeto Visando o Teste e a Tolerância a Falhas de Sistemas de Hardware, Descrição: O projeto de pesquisa aqui proposto se enquadra na área de teste e tolerância a falhas de sistemas de hardware, especialmente de sistemas integrados em silício (SoCs - Systems on Chip). Atividades relativas ao teste e à tolerância a falhas de dispositivos eletrônicos digitais, analógicos e mistos, e relativas a sistemas de hardware onde convivem todos estes tipos de dispositivos, compõem esta proposta. As aplicações alvo residem nas áreas de telecomunicações, sistemas embarcados automotivos e aeronáuticos, e automação industrial, onde a instrumentação, o processamento de sinais e a comunicação de dados são partes que requerem alta confiabilidade de operação. A grande maioria das soluções atuais para o teste de sistemas computacionais passa por técnicas de teste externas. Na medida em que estes sistemas são integrados em um único chip, em função de reduzir-se drasticamente os mecanismos de acesso interno pra o controle e a observação do comportamento, o teste externo puro inviabiliza uma cobertura de falhas que assegure a qualidade necessária para o produto final. O projeto visando o teste passa a ser a única solução possível. Para tornar-se economicamente viável, o projeto viando o teste precisa apresentar um custo tal, em termos de hardware adicional e de tempo de aplicação do teste, que não impeça a produção para um determinado volume, que não degrade o desempenho desejado para o sistema e que supra a necessidade de acesso para manter níveis aceitáveis de cobertura de falhas. Este compromisso só pode ser atingido se as técnicas de teste reutilizarem ao máximo estruturas já existentes no sistema para a execução da própria função, fazendo-se escolhas em tempo de projeto, quando a exploração do espaço de soluções ainda apresenta muitos graus de liberdade. Neste contexto, este programa de pesquisa tem como objetivo buscar soluções ao projeto visando o teste e à tolerância a falhas em sistemas em silício, segundo três eixos principais de investigação: - o reuso de rede. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) Doutorado: (1) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Marcelo Soares Lubaszewski - Coordenador / Fernanda Lima kastensmidt - Integrante / Erika Cota - Integrante.

• 2003 - 2008

  SEEP - Sistemas Eletrônicos Embarcados Baseados em Plataforma, Descrição: Desenvolvimento de metodologia completa de projeto de sistemas eletrônicos embarcados integrados em chip. Projeto baseado em plataformas de hardware e software. Plataformas baseadas em processadores Java customizáveis para a aplicação e em redes-em-chip. Modelagem de alto nível de aplicações embarcadas e geração automática de software. Exploração do espaço de projeto arquitetural em alto nível de abstração. Metodologia de teste funcional dos sistemas. Prototipação de sistemas em FPGA. Projeto financiado pelo CT-Info, edital PDI-TI.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (12) / Mestrado acadêmico: (22) / Doutorado: (14) . , Integrantes: Tiago Roberto Balen - Integrante / Marcelo Soares Lubaszewski - Integrante / Luigi Carro - Integrante / Erika Cota - Integrante / Carlos Eduardo Pereira - Integrante / Flávio Wagner - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

Prêmios