单粒子引起的组合电路软错误评估研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhmfly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着集成电路工艺的进步,器件尺寸和关键电荷等不断的减小,使得工作在各种辐射环境下的电子器件中的集成电路极易受到辐射的干扰,从而造成电子器件故障。研究表明,在空间环境下高能粒子引起的软错误已经是影响集成电路失效的最主要模式。尤其是在目前深亚微米、纳米时代,组合电路上的软错误成指数级增长,高能粒子入射可能同时对组合电路上两个或多个物理相连的节点产生影响,发生单粒子多瞬态效应(single event multiple transients,SEMT),由单粒子瞬态效应(single event transients,SET)和SEMT引起的组合电路上的软错误变得愈发不可忽视。目前,利用SPICE评估SET造成故障的方法,精度高,但由于仿真的时间过长,只适用于对规模小,结构单一的单路进行分析。与SPICE仿真相比,基于硬件的故障模拟评估方法具有速度快的特点,适合规模较大的电路进行软错误评估分析。目前对SEMT进行模拟评估的方法都只考虑了两个瞬态错误的情况,但已有研究表明三个及其以上的瞬态错误已不可忽视。本文在总结SET和SEMT在组合电路上的产生机理和传播特性的基础上,对组合电路软错误评估技术进行深入的研究,设计了基于FPGA模拟SET和SEMT的软错误评估系统。在进行SET和SEMT模拟评估时,针对标准单元库中的基本组合逻辑单元,在基于晶体管级的电路仿真工具HSPICE上添加瞬态电流源并进行电路仿真,预测瞬态脉冲宽度并给出不同沉积电荷能量和不同单元负载条件下,单粒子引起的基本组合逻辑单元上的瞬态脉冲宽度二维查找表,从而为基于FPGA的硬件模拟评估系统的搭建奠定了基础。考虑瞬态脉冲在电路中的传播特性以及错误瞬态脉冲的引入,利用量化延迟的方法建立延时屏蔽模型来模拟电路中存在的三种屏蔽效应和脉冲展宽效应,利用触发器扫描链的方式实现SET的脉冲注入。在SET注入模型的基础上,根据SEMT的故障位置特点,设计了一种适于SEMT硬件注入模型。考虑实际环境中的粒子入射具有的随机性,实现SET和SEMT硬件模拟评估系统的搭建。以基准电路为对象,对基于FPGA的模拟评估系统进行验证,随机生成测试向量并完成基准电路的SET和SEMT的FPGA模拟,和其他方法比较验证模拟方法的合理性。本文设计的基于FPGA模拟SET的软错误评估系统,对库文件中各功能的基本单元进行了脉宽预测,适合综合优化后的电路的软错误评估,并且便于得到各个节点的敏感信息度,可以为电路选择性加固提供帮助。设计的基于FPGA模拟SEMT的软错误评估系统,考虑了单粒子两个及两个以上瞬态引起的软错误,并且也能得到各个节点的敏感信息度,为电路选择性加固提供帮助。由于是基于FPGA硬件的,整个模拟分析过程有较快的速度。
其他文献
目前,异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)已广泛应用于造血系统疾病的治疗,但移植术后也存在一系列并发症。NK细胞的运用为改善allo-HSCT受者预后带来希望,供者来源NK细胞通过其
目的探讨腰麻-硬膜外联合阻滞应用于分娩镇痛的效果观察及评价。方法将2016年2月至2017年3月分娩镇痛产妇90例随机数字表法分组。对照组实施连续硬膜外麻醉,观察组实施腰麻-
[目的]揭示土壤全量养分空间分布的异质性,为农田的科学管理及提高作物产量提供理论依据。[方法]通过GIS技术,分析了辽宁省不同土壤深度全碳、全氮、全磷和全钾的空间分布状
给出了拉格朗日乘数与影子价格之间的关系,并应用拉格朗日乘数法求解出线性规划问题的解及其影子价格.
科学家在探索生命现象的过程中不断发现并总结出基本的原理和普遍规律,但又发现任何原理和规律几乎都有例外。但当普遍性知识根深蒂固时,“例外”就容易被忽略。教师应关注高中
<正>教育是有温度的科学,积极心理学是关注人幸福的科学,两者的结合,就是让学生如何幸福地成长。教育过程中教师传递出去的温暖能直接影响到学生当下的幸福体验以及对未来美
采用《汉语同义词词林》和英汉双语语料库,通过“双语对齐”扩充了英汉词典的单词译文;对大规模汉语语料库以B+树算法为骨架统计了汉语词组二元同现频次。在英汉机器翻译中,针对翻
猪肉安全是关系农业农村经济发展和社会安定的重大问题。本文通过分析当前的生猪生产现状,从制度视角分析影响生猪产业发展的养殖用地制度、税费制度、流通制度.信贷制度、公共
随着网络信息技术的不断发展,计算机网络系统不断应用于政府机关、企事业单位、学习、医院等多领域的系统中,计算机网络系统的安全性受到了社会的极大关注。本文分析了危险计
近期各地发生了多起公共安全事件,个人恐怖主义正以"踢猫效应"的方式开始传递。"踢猫效应"是典型的坏情绪传染过程,不良情绪会随着社会关系链条依次传递,由地位高的传向地位低的,