太阳能跨季节蓄热和短期蓄热供热系统应用对比研究

将集中式系统小型化,尝试设计分布式供热系统。采用太阳能跨季节蓄热和太阳能短期蓄热分别对张家口市某一单体农户住宅进行采暖设计。对于两种蓄热方式分别选取合适的集热器面积,确定合适的蓄热水池体积。通过计算对比采用两种蓄热方式采暖的实用性与经济性。

基于间隔分组的TSV聚簇故障冗余结构

由于不成熟的工艺技术和老化影响,基于硅通孔(Through Silicon Via,TSV)的三维集成电路(Three-Dimensional Integrated Circuit,3D IC)中易发生聚簇故障,而降低芯片良率.为修复TSV聚簇故障,本文提出基于间隔分组的故障冗余结构.通过间隔分组将聚簇的TSV故障分散到不同冗余组从而利用各组的冗余资源修复,并利用MUX链实现组间共享冗余资源.实验结果表明,相较传统的路由、环形、切换转移冗余结构,本文结构修复率分别提高27.5%、62.7%及11.4%.并且在聚簇严重的情况下,本文结构修复率保持接近100%.

基于菱形分组器的TSV聚簇故障容错结构

基于硅通孔的三维集成电路具备低互连延时、高密度、低功耗等优势.然而,由于不成熟的工艺技术,TSV制造堆叠及芯片绑定过程容易引入微孔、泄漏等缺陷,造成TSV故障.并且,这些TSV故障易呈现聚簇分布,严重降低三维集成电路的良率.针对TSV聚簇故障,本文提出了一种新的基于菱形分组器的TSV聚簇故障容错结构.以菱形分组器将TSV蜂窝阵列划分为若干TSV组,为每组配置相应的修复资源,达到分散TSV聚簇故障后逐个修复的目的,并以数据选择器链共享修复资源.实验结果表明,本文结构针对聚簇或均匀分布的TSV故障修复率均达到了99%,远高于同类方法,良好适用于修复TSV聚簇及均匀故障.

3D-IC中基于时分复用的TSV蜂窝容错设计

三维芯片(3D-IC)通过硅通孔(TSV)技术来实现电路的垂直互连,延续了摩尔定律,但在制造、绑定等过程中,TSV容易引入各类缺陷。添加冗余TSV是解决该问题的有效方法之一,但TSV面积开销大、制造成本高。提出一种基于时分复用(TDMA)的TSV蜂窝结构容错设计方案,它基于时间对信号TSV进行复用。实验结果表明,与一维链式TDMA结构相比,蜂窝TDMA结构提高了30%的故障覆盖率,并且故障覆盖率随着蜂窝阵列的扩展持续提升。在64TSV阵列中,与一维TDMA结构相比,蜂窝拓扑结构的面积开销降低了10.4%。

对角线六边形的TSV冗余结构设计

硅通孔(TSV)在制造过程中容易产生各类故障缺陷,导致3D芯片合格率降低。为了解决这一问题,提出一种新的对角线六边形冗余结构,对均匀故障的修复率保持在99%以上,对聚簇故障的修复率与路由冗余结构相近,并高于环形冗余结构。实验结果表明,与环形和路由冗余结构相比,该结构的面积开销分别减小了1.64%和72.99%,修复路径长度分别降低了39.4%和30.81%;与路由结构相比,该结构的时间开销缩短了62.55%。