纳米级动态电路自动验证方法研究

本项目针对纳米级集成电路中噪声、MIS效应和软错误对动态电路的影响加剧，以及缺乏有效动态电路EDA验证技术的现状，对动态电路的时序、噪声和软错误验证技术进行研究。基于混合时序分析方法深化动态电路时序验证方法的研究，着重研究提高精度的测试波形生成算法和提高运行速度的关键技术。将混合时序分析方法应用于动态电路的噪声分析，从噪声对延时和动态电路稳定性的影响两个方面展开研究。提出动态电路的软错误率分析方法，对纳米工艺下软错误生成模型和动态电路中软错误传播分析技术展开研究。.本项目的研究，将为动态电路的时序、噪声和软错误敏感性验证提供有效的方法，为进一步研究动态电路的自动综合奠定基础。在我国核心电子元器件和自主高性能微处理器的研制中，本项目的研究成果具有良好的应用前景。

动态电路是一种高性能的电路设计技术，在高性能微处理器和存储器的设计中得到了广泛应用，课题对动态电路的时序、噪声和软错误分析方法进行了研究。在时序分析方面，提出了考虑多个输入同时翻转的动态电路延时测试波形生成算法，采用多线程并行方法提高了混合时序分析的运行速度，开发了一个晶体管级时序分析工具SpiceTime；针对复杂的、规模较大的动态电路，提出了一种考虑噪声对延时影响的自动时序验证方法，并基于该方法实现了一个时序模型自动提取工具AutoLIB；基于二分法的思想实现了一种通用的时序模型提取方法，并完成了原型工具Dicho的设计；实现了一个晶体管级电路层次式功能模型提取工具Hfev，可用于动态电路的功能验证。在噪声分析方面，采用单位增益分析和噪声容限分析方法，对多种结构的动态电路和SRAM单元进行了噪声分析，并开发了一个噪声分析原型工具NoiseSpy。在软错误分析方面，研究并提出了纳米工艺下软错误生成模型和动态电路软错误分析关键技术，开发了一个原型工具MMAT；研究了Pulse Quenching效应的距离模型，提出了一种快速软错误率分析方法；基于DICE单元提出了SRAM位线SEU失效加固技术，研究了减小软错误率的新型SRAM版图加固技术；针对新型鱼鳍型场效应晶体管，研究了单粒子瞬态的温度及漏偏相关性，并对其单粒子瞬态的工艺参数相关性进行了研究。本课题在研究期间，取得了丰硕的学术成果，共发表论文27篇，其中SCI检索论文8篇，EI检索论文9篇；申请国家发明专利5项；培养博士研究生4名，培养硕士研究生17名。课题的多项研究成果，应用于多个军品芯片和“核高基”项目的研制，效果显著。