一种抗老化消除浮空点并自锁存的老化预测传感器

随着集成电路芯片制造工艺进入纳米阶段,电路可靠性问题变得越来越严重,以负偏置温度不稳定性效应为代表的电路老化也逐渐成为影响其性能的重要因素.基于老化预测的精确性和传感器功能的多样性,提出了一种抗老化、可编程的老化预测传感器.其中稳定性检测器部分利用反馈回路解决了浮空点问题,同时整合了锁存器部分,实现了对老化预测结果的自动锁存,从而增加了老化预测的精确度,减小了一定的面积开销.最后通过HSPICE模拟器仿真验证了该传感器的优越性,且与经典结构相比降低了约21.43％的面积开销.     

融入环形振荡器木马特征的无监督硬件木马检测

机器学习用于集成电路硬件木马的检测可以有效提高检测率。无监督学习方法在特征选择上还存在不足,目前研究工作主要集中于有监督学习方法。文章引入环形振荡器木马的新特征,研究基于无监督机器学习的硬件木马检测方法。首先针对待测电路网表,提取每个节点的5维特征值,然后利用局部离群因子(LOF)算法计算各节点的LOF值,筛选出硬件木马节点。对Trust-HUB基准电路的仿真实验结果表明,该方法用于网表级电路硬件木马的检测,与现有基于无监督学习的检测方法相比,TPR(真阳性率)、P(精度)和F(度量)分别提升了16.19%、10.79%和15.56%。针对Trust-HUB基准电路的硬件木马检测的平均TPR、TNR和A,分别达到了58.61%、97.09%和95.60%。     

采用双阈值配置的抗老化N型多米诺或门

N型多米诺或门是高性能集成电路常用的动态单元,负偏置温度不稳定性(NBTI)引起的PMOS管老化问题已成为降低多米诺或门电路可靠性的主要因素之一。仿真分析表明,N型多米诺或门中各种PMOS管受NBTI的影响有明显差别。针对这种差异,提出一种双阈值配置的抗老化多米诺或门。对电路老化起关键作用的保持PMOS管和反相器PMOS管采用低阈值电压设计。仿真结果表明,在保证噪声容限和功耗的条件下,该双阈值配置PMOS管的多米诺或门在10年NBTI老化后仍有0.397%的时序余量。     

针对路径故障与局部拥塞的NoC容错路由算法

片上网络作为一种新型片上互连架构,克服了片上系统在发展中遭遇的瓶颈问题。然而,片上网络中的路由器故障以及路由器之间的链路故障都会造成网络性能损失。对此,文章提出一种针对路径故障与局部拥塞的NoC容错路由算法。首先,设计了一种相隔节点间路径故障模型,该模型下的路由器以较小的开销为代价,动态感知两跳以内的路径故障状态。其次,提出了一种新颖的更能准确反映局部网络拥塞状态的拥塞模型来均衡网络流量。最后,当网络无故障时,算法保证走最优路径;有故障时,算法不仅可以实现容错还能保证网络具有良好的性能。实验表明,在无故障的情况下,本文方案相较于对比对象延迟降低了10％～20％,吞吐率提高了25％左右。在有故障的情况下,本文方案较对比对象的优势更加明显。     

考虑多时钟周期瞬态脉冲叠加的锁存窗屏蔽模型

集成电路工艺水平的提升,使得由单粒子瞬态脉冲造成的芯片失效越发不容忽视．为了准确计算单粒子瞬态脉冲对锁存器造成的失效率,提出一种考虑多时钟周期瞬态脉冲叠加的锁存窗屏蔽模型．使用提出的考虑扇出重汇聚的敏化路径逼近搜索算法查找门节点到达锁存器的敏化路径,并记录路径延迟;在扇出重汇聚路径上,使用提出的脉冲叠加计算方法对脉冲进行叠加;对传播到达锁存器的脉冲使用提出的锁存窗屏蔽模型进行失效率的计算．文中的锁存窗屏蔽模型可以准确计算扇出重汇聚导致的脉冲叠加,并对多时钟周期情形具有很好的适用性．针对ISCAS’85基准电路的软错误率评估结果表明,与不考虑多时钟周期瞬态脉冲叠加的方法相比,文中方法使用不到2倍的时间开销,平均提高7．5％的软错误率评估准确度．     

动态向量调整的多扫描链测试数据压缩

 由于多扫描链测试方案能够提高测试进度,更适合大规模集成电路的测试,因此提出了一种应用于多扫描链的测试数据压缩方案.该方案引入循环移位处理模式,动态调整向量,能够保留向量中无关位,增加向量的外延,从而提高向量间的相容性和反向相容性;同时,该方案还能够采用一种有效的参考向量更替技术,进一步提高向量间的相关性,减少编码位数.另外,该方案能够利用已有的移位寄存器,减少不必要的硬件开销.实验结果表明所提方案在保持多扫描链测试优势的前提下能够进一步提高测试数据压缩率,满足确定性测试和混合内建自测试.     

并行折叠计数器的BIST方案

 本文提出了一种新的基于初始状态的并行折叠计数结构,并给出了建议的多扫描链的BIST方案.与国际上同类方法相比,该方案需要更少的测试数据存储容量、更短的测试应用时间,其平均测试应用时间是同类方案的0.265%,并且能很好地适用于传统的EDA设计流程.     

m-序列数据扰码技术及其在SATA中的应用

SATA作为新一代硬盘接口规范,近年来被广泛应用于固态硬盘的开发,而通信数据的加扰与解扰正是SATA接口设计的重要内容。在分析数据加扰/解扰原理的基础上,研究基于m-序列的数据扰码算法和技术。针对固态硬盘SATA接口的实现,将满足SATA规范的具有特定本原多项式的线性反馈移位寄存器(LFSR)应用于m-序列数据加扰器和扰码器的设计。仿真与综合结果表明,扰码器设计满足固态硬盘SATA数据通信接口规范要求,能够有效地实现数据的加扰和解扰,具有低的硬件开销和良好的通用性。     

低漏电流、抑制NBTI效应的多米诺电路

NBTI导致的晶体管老化成为影响电路稳定性的主导因素,同时,降低电路的泄漏功耗是电路设计的目标之一。多米诺电路广泛应用在高性能集成电路中。本文提出了一种多米诺电路用来抑制NBTI引起的多米诺电路衰退并同时降低待机模式下的泄漏电流。在待机模式下,利用2个晶体管将标准多米诺电路的动态节点和输出节点同时上拉为电源电平,从而将保持器和输出反相器中的pMOS晶体管同时置为NBTI的恢复模式。使用全0输入向量和其中增加的一个晶体管的堆栈效应降低待机模式下多米诺电路的泄漏电流。实验表明针对NBTI效应,该方法降低了最多33%的性能衰退,并同时减少了最多79%的泄漏电流。     

一种JMF数据源多路应用解决方案

基于Java开发的局域网(LAN)可视电话(会议)应用系统,具有跨平台等诸多优点,而JMF数据源多路应用是全面实现该系统的关键。本文给出了一种JMF数据源多路应用方案,实现客户端数据源的本地播放、局域网上多路传送和对发送视频的本地监视。方案的核心是正确运用了JMF数据源的克隆技术和恰当配置多路传送端口。该方案具有简单规范、稳定可靠的特点,完全满足基于JMF的局域网视频电话(会议)系统开发的需要。