基于阻变存储器的物理不可克隆函数设计

物理不可克隆函数(PUF)将集成电路制造过程中产生的工艺变化作为一种安全原语,已被广泛应用于硬件安全领域,特别是身份认证和密钥存储。提出了一种基于阻变存储器(RRAM)阵列的PUF优化设计,采用2T2R差分存储结构,并利用阵列中RRAM单元的阻值变化产生PUF的随机性,以实现更高安全级别所需的大量激励-响应对(CRP)。RRAM PUF的存储单元基于28 nm工艺实现,其面积仅为0.125μm~2,相比传统PUF存储单元面积开销减小,在入侵和侧信道攻击方面具有更好的鲁棒性。实验数据表明,RRAM PUF唯一性达到了约49.78%,片内汉明距离为0%,一致性良好,具有较好的随机性。

碳纳米管场效应晶体管紧凑模型研究进展

随着摩尔定律逼近极限,碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)被认为是5 nm以下CMOS晶体管的有力替代者。CNTFET具有准一维结构,栅极可有效控制导电沟道的导通/关断;同时,载流子在沟道内可实现近弹道输运,具有极高的迁移率。因此,CNTFET在低电压环境下,可提供较大的电流传输能力,为实现纳米级超大规模模拟/逻辑电路提供了解决方案。文章综述了CNTFET紧凑模型的发展现状,分析了现阶段面临的漏极电流精确模型、隧穿效应、寄生效应、多纳米管模型等存在的问题,重点探讨了针对这些问题的解决方案。最后对该紧凑模型未来的应用前景进行了讨论。

基于UVM的报文验收滤波模块验证方法

针对当前芯片验证平台搭建速度慢和验证覆盖率收集困难的问题,提出一种基于通用验证方法学(UVM)的报文验收滤波模块验证方法。该方法利用Python脚本语言搭建UVM平台框架结构,引入随机事件种子并结合可约束随机测试技术收集验证覆盖率,实现报文验收滤波模块的验证。测试结果表明,该方法收集模块功能的验证覆盖率为100%,与Verilog语言搭建的验证平台相比,代码数据量减少94%,缩短验证平台搭建时间。

基于数字微镜器件的近红外水分仪设计

传统的近红外水分仪采用滤光轮选择光谱,存在干扰大、速度无法提高并且灵活性不高等问题。提出用数字微镜器件(digital micro-mirror device,DMD)作为近红外水分仪的核心光调制器。待测物体的近红外光经过分光后分布在DMD表面,通过控制数字微镜的偏转角度实现光谱选择,然后由红外传感器分时采集,并采用现场可编程门阵列+数字信号处理的架构来进行水分数据的处理和计算,该方案比起传统水分仪具有速度快、精度高和稳定可靠的优点。从实验结果可以看到,该水分仪系统工作稳定可靠,精度上优于现有水分仪。

基于DSP的卷积码通信性能研究

从卷积码的编译码原理出发,探讨了不同进制、不同码率下的编码结构。基于数字信号处理器平台,模拟搭建了卷积码的通信系统。引入扰码率的概念,从幸存路径、编码标志数、进制等不同侧面评估了卷积码的性能。结果显示,幸存路径越大,译码性能越好,但是却需要以译码复杂度为代价;编码标志数越大,抗噪性能越优,却需要以牺牲数据率为代价;而高进制编码不啻为改善性能和提高数据率的有效方法之一。该实验结果为DSP在无线通信中的应用提供了参考。

连续相位调制的信号特性与译码研究

为利于选择合适的调制参数,尽可能提高最小欧式距离,改善功率谱密度,降低译码复杂度,基于Laurent分解,将球形译码方法应用于连续相位调制信号检测中。针对3种典型脉冲函数的连续相位调制信号,在不同调制参数情况下,比较其功率谱密度、最小欧氏距离和译码率等性能之间的关系,并进行了仿真验证。研究结果表明,GMSK的功率谱密度最好,旁瓣衰减更大;无论矩形脉冲还是升余弦脉冲,调制指数0.5时都比调制指数0.75时的最小欧氏距离高,误码率更低。

非易失性静态随机存储器研究进展

在非易失性存储器领域,非易失性静态随机存储器(NVSRAM)可以克服现有非易失性存储器的缺点与限制,并完全替代静态随机存储器(SRAM)。首先,对几种新型非易失性存储器进行了简单阐述;其次介绍了NVSRAM的基本工作原理和特点,针对NVSRAM在解决传统SRAM掉电数据储存问题、加快读取速度以及减少功耗等方面的优势进行阐述。对近年来基于阻变存储器的NVSRAM的研究背景和国内外研究现状进行了调研,着重比较和分析了已有结构的优缺点,重点探讨了提高恢复率、减少漏电流和降低功耗的关键优化技术。最后,展望了NVSRAM未来的应用和研究发展方向。

RRAM测试数据自动化分析系统的设计

为合理整合阻变存储器(resistive random access memory,RRAM)的测试数据,提升半导体工程师对RRAM器件性能探知的效率,设计出一套适用于RRAM的测试自动化分析系统。该系统采用B/S架构,使用基于Python的Django后端框架和Vue.js前端框架,建立前后端分离的RRAM测试数据分析的Web应用;系统包含用户模块和业务分析模块2大功能模块。测试结果表明,2个功能模块中所有子功能模块的功能测试结果正确,且响应时间均小于1 s;系统关键参数Forming、Set及Reset操作电压的算法判断正确率分别为99.05%、100.00%、92.59%,表明系统具备有效性和可行性。

微电子专业设计类人才培养模式改革探索

微电子产业是现代发展最快的高科技应用型产业之一。在最近几年里,微电子(集成电路)产业已成为国家战略。微电子科学与工程专业,是培养集成电路设计、制造与应用类产业人才的专业。微电子科学与工程专业中的设计类课群主要包括:电路基础、模拟电子线路、数字电子技术、信号与系统、单片机原理与应用、嵌入式系统设计、模拟集成电路设计、数字集成电路设计、SOC系统设计、传感器技术等,是微电子工程专业的核心课程群。微电子设计行业对创新创业型人才的需求无比迫切。本文研究基于PBL(Project-Based Learning)方法的微电子科学与工程专业设计类方向的创新创业人才培养模式改革,旨在培养微电子相关产业急需的具有较强应用意识、应用能力和实践能力的应用创新型人才。