基于时-空冗余的集成电路老化失效防护方法

集成电路工艺水平进入深亚微米时代后,电路老化效应已成为威胁电路可靠性的新挑战。对电路老化导致的电路失效防护问题进行研究,提出了一种基于时-空冗余技术的失效防护方法。该方法根据老化的行为特征,通过冗余的时序单元对数据路径进行加固,并采用多时钟技术控制时序单元的采样过程。当电路出现因老化导致的时序错误时,通过冗余时序单元的二次采样纠正电路错误信号;同时,统一调整电路的时钟相位,保证每条数据路径都满足时序要求,防止电路失效的发生。方法在ISCAS'89基准电路中进行了测试。实验数据表明:在冗余时钟相位差达到时钟周期的20%时,该方法可以有效的将电路的平均故障间隔时间(MTTF)提高1倍以上。

一种容忍老化的多米诺门

负偏置温度不稳定性引起的晶体管老化已经成为影响集成电路可靠性的重要因素。高扇入多米诺或门是高性能集成电路中常用的动态电路,而负偏置温度不稳定性降低了多米诺或门的噪声容限并增大了其传输时延。本文提出了保持器和反相器均带有补偿晶体管的多米诺或门结构,通过开启补偿电路,使电路在老化以后仍然能够保持其抗干扰能力和传输延时,有效的延长了多米诺电路的使用寿命。

基于接口矩阵分析的构件变化检测方法的研究

针对构件的变化性问题一直都是基于构件的软件工程(CBSE)中的一个关键问题,首先对构件模型以及构件匹配原则进行形式化描述,构造了构件的接口关系矩阵;然后根据构件匹配原则,对构件接口关系矩阵进行分析,动态地检测构件的变化,判断构件变化可能会对其他相关构件以及整个系统产生影响;最后实现了构件变化分析的辅助工具CIDT(component interface detecting tool),并在软件开发以及维护过程中使用CIDT对系统进行动态的检测和分析。

基于逻辑门类型的老化路径约减算法

随着CMOS集成电路工艺尺寸的不断缩小,电路可靠性问题日益严重,而由NBTI效应引起的电路老化问题尤其突出。由于实际电路大多比较复杂,路径较多,如果对所有路径进行老化预测,工作量会非常大。针对这一实际难题提出了一种基于电路路径中门种类和数目的迭代算法,用来划分和约减电路中不受老化影响电路功能的电路路径。该方法根据路径中每类门的数目和门种类对电路老化的不同影响程度将电路路径进行分类,约减掉不需要预测老化的路径,减少了老化预测的工作量,提高了电路老化预测的效率。