基于老化特征的集成电路失效预测与防护

基本信息
批准号:61274036
项目类别:面上项目
资助金额:83.00
负责人:梁华国
学科分类:
依托单位:合肥工业大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄正峰,蒋翠云,刘军,许晓琳,徐辉,严鲁明,常郝,刘彦斌,张曦
关键词:
特征计数器失效预测可靠性失效防护电路老化
结项摘要

As technology being improved rapidly, aggravating circuit aging has caused a new challenge for the reliability. This research focuses on the problem of failure prediction and protection for circuits. The main research objects are as follows.(1)Aging failure prediction using self-oscillating loop. It selects aging sensitive data paths from circuits,constructs self-oscillating loop for them using their own devices and uses a specific aging signature counter to measure the aging degree and predict circuit failure.(2)Recovering aged circuit by the reusing of self-testing structure. It focuses on the process of reusing self-testing circuits to construct an effective aging recovery mechanism.(3)Adaptive online self-scaling for circuits. It researches on the dynamical method with precisely self-scaling of operating conditions such as supply voltage and clock frequency, according to the aging signatures of circuits.(4)Aging fault tolerance using time-space redundancy method. It researches on the method to correct faults resluting from circuit aging by combining multi-clock technique and redundant circuits. . The research on failure prediction and protection for circuits could effectively extend the life-time and reduce the maintenance cost of electronic production, and it is also meaningful to improve the circuits reliability.

集成电路特征工艺尺寸不断缩小的同时,电路的老化速度也在加剧,严重影响了集成电路的使用寿命和可靠性。本课题以集成电路老化失效预测和防护为切入点,主要研究内容包括:⑴基于自振荡回路的老化失效预测。选择老化敏感的特征通路,利用自身电路构建自振荡回路,通过老化特征计数器捕获老化特征,度量老化程度,预测电路失效。⑵复用自测试电路的老化恢复。利用已有的内建自测试结构生成和施加电路老化恢复向量,实现电路老化的自恢复。⑶电路参数的自适应在线调整。根据电路老化特征值,在线精确调整电路的供电电压和工作频率,保证电路的可靠运行。⑷采用时-空冗余技术的电路老化故障容忍。利用多时钟技术和冗余单元修正老化引起的电路故障,避免电路老化失效的发生。.本研究将有效延长电子产品的生命周期,降低电路的维护成本,提高电路的可靠性,具有很强的理论和应用价值。

项目摘要

本项目主要研究集成电路老化失效预测和防护中若干关键基础问题,在电路老化预测检测、缓解减弱电路老化、防止老化引起电路失效方面取得了创新性成果:.(1)发明一种基于自振荡回路的电路老化测试方法。具有精度高、结构简单、面积开销小和抗干扰性强的特点。.(2)提出一种容忍电路老化的动态自适应方法。基于检测的电路老化程度,自适应调整时钟相位,本方法可以有效提高电路的平均无故障时间(MTTF)。.(3)提出一种利用对称或非门来平衡检测能力的老化预测、检测方案。基于对称式的或非门单元,有效消除由于晶体管串联堆栈引起的误差。.(4)提出一种缓解NBTI和减少泄漏电流的抗老化电路结构。在多米诺电路结构中拉高动态节点和输出节点,并将反相器和保持器的PMOS管切换到恢复模式,可以极大地缓解老化和减少泄漏电流。.(5)提出一种输入控制向量选取方法。用于协同门替换技术缓解NBTI,与现有选取方法相比,可有效改善电路时延退化。.(6)在IEEE Transactions on Nuclear Science、Microelectronics Reliability、Journal of Circuits Systems and Computers、Electronics Letters、Journal of Electronic Testing: Theory and Applications (JETTA)、IEICE Transactions on Electronics、Chinese Journal of Electronics、Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE)等国内外著名期刊和会议上共发表学术论文81篇(SCI、EI收录39篇);授权发明专利 2件;获得2013年安徽省自然科学优秀学术论文三等奖;培养出4位博士和26位硕士。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
2

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
3

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
4

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019
5

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019

梁华国的其他基金

批准号:61674048
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:60876028
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:90407008
批准年份:2004
资助金额:27.00
项目类别:重大研究计划
批准号:60444001
批准年份:2004
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目

相似国自然基金

1

针对数字集成电路中软错误与老化的协同防护

批准号:61404001
批准年份:2014
负责人:徐辉
学科分类:F0402
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

核辐射环境下高分子防护涂层老化失效机理研究

批准号:21174108
批准年份:2011
负责人:方鹏飞
学科分类:B0509
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
3

我国西部典型环境中有机高分子材料快速老化失效的机理与防护研究

批准号:50533080
批准年份:2005
负责人:李光宪
学科分类:E0306
资助金额:110.00
项目类别:重点项目
4

核电站铸造奥氏体不锈钢热老化-疲劳失效机理与寿命预测

批准号:51505325
批准年份:2015
负责人:于敦吉
学科分类:E0504
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目