重离子辐照带有ECC的65 nm SRAM器件“伪多位翻转”特性研究

为了提高纠错编码（ECC）的有效性,先进的静态随机存储器（SRAM）多采用位交错结构。但是,在没有物理版图信息的情况下,位交错设计使得从辐照测试数据中提取出多单元翻转（MCU）变得更加困难。运用Bi离子辐照带有ECC的65 nm SRAM器件,研究了该款器件在重离子辐照下的敏感性。为"伪多位翻转（FMBU）"以及MCU的数据分析提供了理论指导和帮助,完善了判别MCU的基本法则。除此之外,研究结果表明,ECC的汉明编码对于纳米器件的效果不够理想。在未来的空间应用中,需考虑更高层次的编码算法来抵抗单粒子翻转。In order to improve the robustness of error-correcting codes (ECC), modern static random access memory (SRAM) always use bit-interleaving structure. However, in the absence of physical layout information, the bit-interleaving design makes it more difficult to extract the multiple-cell upset (MCU) from the test data. In this paper, the sensitivity of Bi ion irradiation was investigated in a 65 nm technology SRAM with ECC. The experimental results provide a theoretical guidance and help for the fake multiple-bit upset (FMBU) and MCU data analyzing, which improve and perfect the basic rules extracting MCU from the test data. In addition, the results show that the performance of hamming encoding is not ideal in Nano scale SRAM. In the future of space applications, it is necessary to consider more advanced algorithms to against SEU.     

65nmSRAM两极多路选择器的设计

为提高SRAM的存取速度,节省芯片面积,抑制工艺波动的影响,在对SRAM多路选择架构研究基础上改进了一种应用于65 nm SRAM的多路选择架构,建立了此多路选择架构的小信号模型.采用蒙特卡罗仿真导出了位线传输管的最小尺寸限制.同时,提出一种简单的估算电路节点时间常数的方法,用于从理论上分析改进的两级架构相对于传统的一级架构的优势,即当两级架构的两级译码的特征数字相近时可取得最佳性能,且灵敏放大器的特征数字越大时两级架构的优势越明显.仿真验证的结果显示,在面积几乎不变、控制复杂性几乎不增加前提下,该两级架构最多可以使SRAM读取时间比传统一级结构减少33.6%.     

基于AD9954的多模式信号源电路的设计与实现

设计了一种由AVR单片机ATmega16L控制AD9954实现的程控信号源电路,给出单音频、RAM控制和线性扫频3种模式下AD9954输出信号的调控方法.此设计可以方便地实现对信号源电路输出频率、相位和工作模式的控制,使信号源电路能输出高稳定度、高分辨率的信号.     

引入SRAM的三级缓存技术在高速通信中的应用

在高速通信过程中,数据处理系统通常需要数据缓存来实时存储收到的数据.利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)内部资源构建的先进先出(first in first out,FIFO),其容量有限,在数据通信过程中由于读写速度不匹配而导致FIFO溢出,从而出现丢数现象.为...     

半导体集成电路存储器发展综述

介绍了半导体集成电路存储器在计算机中应用的发展情况。     

适用于位交叉布局的低电压SRAM单元

提出一种9管单端SRAM单元结构, 该种SRAM单元采用读写分离方式, 具有较高的保持稳定性和读稳定性。 该单元采用新的写操作方式, 使由其组成的存储阵列中, 处于“假读”状态的单元仍具有较高的稳定性, 因此在布局时能够采用位交叉布局, 进而采用简单的错误纠正码(ECC)方式解决由软失效引起的多比特错误问题。仿真结果显示, 当电源电压为300 mV时, 该种结构的静态噪声容限为100 mV, 处于“假读”状态的单元静态噪声容限为70 mV。     

一种应用于低功耗SRAM的新型预充电策略(英文)

针对传统预充电技术在SRAM每次读操作前都要进行预充电的方式,提出了一种新型的SRAM间歇式预充电技术,即只在位线电压较低时才充电的策略.该技术在面积不变的前提下降低了SRAM的读功耗,并且成功应用于8 KB 4路组相连cache中.为了精确验证该技术,将cache中的tag部分21×128 bit SRAM阵列及外围电路,分别采用传统预充电技术和该预充电技术进行单独仿真.Hspice的仿真结果表明,在SMIC0.18μm工艺下,工作频率为250 MHz,电源电压为1.8 V时,该技术在连续读操作过程中可以在保证读出结果正确的前提下,比传统方式节省大约24.4%的读功耗.     

辐射易敏SRAM型FPGA在导航卫星中的适用性实验研究

利用兰州重离子加速器提供的86Kr离子束流开展了百万门SRAM型FPGA的单粒子效应实验研究.获得了该器件配置存储器和片内Block RAM的重离子翻转截面,给出了与国外同类实验结果显著差异的原因分析,证实了该器件对单粒子效应的极端敏感性;对三模冗余、动态刷新等容错机制的有效性进行了动态测试,结果表明采用的组合加固措施能显著降低系统的功能错误截面,基本消除了配置存储器额外引入的敏感性,达到了与同类专用集成电路接近的抗辐射水平;结合导航任务特点和实验结果,对SRAM型FPGA在导航卫星上的适用性进行了分析,提出了将加固设计与自主完好性监测相结合的应用思路.     

抗软错误SRAM单元设计

随着半导体工艺技术的发展,节点电容和电源电压的减小加剧了软错误对集成电路设计的影响.高能带电粒子入射SRAM单元敏感节点引起的软错误可能通过改变基于SRAM的FPGA的存储单元配置而改变芯片功能.在此类型FPGA芯片内,SRAM单元存放着FPGA的配置数据,因此增强SRAM的抗软错误性能是提升FPGA芯片可靠性的最有效...     

基于PXI接口多通道信源卡设计

多通道信号源是多路采集系统自检与测试系统的重要组成部分,为提高信号源的通用性,可靠性,可扩展性及小型化,结合PXI总线技术,设计出多通道信源卡;详细介绍了波形再生硬件模块,外部SRAM存储波形模块及满足设计要求边沿时间短的矩形波的软硬件设计,同时使用VHDL语言编写了数据通信协议模块,实现FPGA与计算机之间的正常通信。