单粒子四点翻转自恢复加固锁存器设计

为了容忍日益严重的单粒子多点翻转,提出了一种能够容忍单粒子四点翻转的加固锁存器——QNURL(quadruple node upset recovery latch).该锁存器包含40个同构的双输入反相器,形成5×8的阵列结构,构建了多级过滤的容错机制.通过有效地利用双输入反相器的单粒子过滤特性,当任意4个内部状态节点同时发生翻转时,都可以被多级过滤机制消除,自动恢复到正确值. PTM 32 nm工艺下的仿真结果表明,与现有的4种单粒子多点翻转加固锁存器综合比较,该锁存器的单粒子四点翻转自恢复比率高达100%,延迟平均降低了86.02%,功耗延迟积(powerdelayproduct,PDP)平均降低了78.94%,功耗平均增加了59.09%,面积平均增加了4.63%.文章最后对结构进行了衍生,提出了容忍N点翻转的(N (10)1)'2N结构框架.

一种低功耗高可靠性辐射加固锁存器设计

为缓解因电荷共享引起的多节点翻转现象,提出了一种低功耗高可靠性的多节点翻转自恢复锁存器QNULH。QNULH锁存器包括4个反馈模块,每个模块充分利用C单元的反馈锁存数据,锁存器节点通过不同的排列组合叠加模块冗余,同时使用时钟钟控和快速通路技术,实现锁存器的低功耗高可靠性辐射加固。仿真实验结果表明,与最新的四节点翻转自恢复锁存器QNURL相比,QNULH锁存器的功耗、延迟、功耗延迟积分别降低了82.22%,1.53%,92.92%,对工艺、电源电压、温度的波动均较稳定,有较好的可靠性。