应用输入向量约束的门替换方法缓解电路老化

为缓解负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability, NBTI) 效应引起的电路老化,提高电路可靠性,提出一种在电路待机状态下应用输入向量约束的门替换方法. 运用动态和静态的NBTI 模型进行感知NBTI 的静态时序分析,确定潜在关键路径,考虑路径相关性的关键门算法以确定关键门,并生成能使关键门
最大限度处于恢复阶段的输入向量. 对输入向量无法控制的关键门采用门替换方法进行内部控制. 对ISCAS 标准电路的实验结果表明,电路时序余量为5% 时,该方法的平均门替换率降低到9.68%,时延改善率提高到39.65%.     

基于多扫描链相容压缩的距离标记压缩方法

文章提出了一种基于多扫描链相容压缩的距离标记压缩方法,该方法可以有效压缩芯片测试数据量。此方法利用相容压缩和基于差分的编码压缩方法两次压缩测试数据,相比类似的编码测试数据压缩方案,具有压缩测试数据传输协议简单、解压控制过程容易实现的突出特点;对ISCAS-85和ISCAS-89部分标准电路硬故障集的实验结果显示,本文建议的方法在压缩效率以及解压的实现上都明显优于混合码。     

以集成电路设计实验室为例浅谈高校实验室建设

根据高校实验室的主要职能和作用,分别从专业工作环境建设、科研团队建设、文化建设、管理体制建设四个方面研究高校实验室的建设问题,以促进实验室的可持续发展;并以作者所在的集成电路设计实验室为例,进行分析和具体论述。其中,专业工作环境建设为实验室工作的顺利开展提供保障;科研团队建设使科研工作具有延续性和传承性;文化建设通过发挥凝聚、导向、激励以及约束等功能,提升实验室的＂软实力＂;管理体制建设则可以提高实验室工作效率等。     

针对抗老化门替换技术的关键门识别算法

为解决现有门替换技术应用中存在的时延仿真不精确和关键门选取冗余问题,对时序分析方法进行改进,通过引入电路内部节点信息,准确预测电路NBTI老化.然后,提出了一种门替换技术应用下的关键门识别算法,定义了表征门电路抗NBTI老化能力的度量公式,将其作为电路老化关键门的识别依据,用于提高关键门识别精度和效率.基于45 nm PTM工艺库和ISCAS85基准电路的仿真结果表明,应用改进门替换技术进行电路抗NBTI老化设计得到的电路时延退化改善率平均值为25.11%,较现有方案提高13.24%,而反映硬件开销的平均门替换率仅为5.82%,明显低于现有方案的11.95%.因此,所提方案仅以较低的硬件开销便可获得较好的门替换技术抗老化效果.     

基于工控机的负压控制系统设计与实现

氧气监控器作为机载供氧系统的关键设备,其稳定性与可靠性非常重要,需要在其投入使用前进行严格的测试。目前氧气监控器的主要测试方法是手动测试,由于该方法存在着效率低、精度差等缺点,文章设计了一种能够为氧气监控器自动化测试提供模拟高空环境的负压控制系统,介绍了负压控制系统的结构,分析了以脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)技术控制高速开关阀的方式进行负压控制的原理。并以嵌入式工控机作为控制系统核心,设计了一种能够准确快速模拟负压环境的负压舱、高速开关阀驱动电路、电源电路等。实验结果表明,该负压控制系统具有精确、高效、可靠、自动化等特性,能满足氧气监控器的测试要求。     

基于向量优化重组的LFSR重新播种方法

提出了一种基于向量优化重组的LFSR重新播种方法。针对测试集中测试向量的确定位位数不同的特点,先对测试向量进行奇偶切分,接着进行重组,使新生成的测试向量中确定位大致相等。然后对新测试向量集进行LFSR编码,从而提高测试压缩率。该方案解压电路结构简单,并且种子的位数较少,与目前国内外同类方法相比,具有测试数据压缩率高、解压结构简单及测试时间少等特点。     

一种基于功能复用的容错扫描链电路结构

由于软错误已经成为影响芯片可靠性的主导原因,文章提出一种容忍软错误的高可靠BIST结构——TMR-CBILBO。通过构建三模冗余的容错扫描链电路结构,在触发器输出端插入表决器,可有效地防护单事件翻转,容忍瞬态故障引发的软错误。以多输入特征寄存器的功能复用为切入点,有效地降低容错设计的面积开销。在UMC 0.18μm工艺下针对ISCAS 89基准电路的实验结果表明,TMR-CBILBO的软错误率下降95.56%～98.21%,面积开销为71.68%～84.21%,性能开销为1.75%～4.39%。     

基于脉冲过滤与时域采样的软错误容忍锁存器设计

随着集成电路工艺尺寸和供电电压的降低,导致电路节点的关键电荷相应减小,使得电路对单粒子效应更加敏感。为了更有效地降低电路的软错误,文章提出了一种高可靠的容软错误锁存器。该锁存器利用具有脉冲过滤技术和时域采样技术的SC单元构建反馈回路,能够完全免疫单粒子翻转(single event upset,SEU),并且利用传输路径的延时差过滤单粒子瞬态(single event transient,SET)。仿真结果表明,在相同条件下,与LSEH-1、LSEH-2锁存器相比,该文提出的锁存器正(负)SET脉冲过滤能力分别提高了65.2%(79.0%)和27.2%(49.7%),且对温度波动和工艺偏差不敏感。     

应用海明码和内置自测试技术设计片上网络组件

提出一种针对片上网络(network on chip, NoC)通信中能够处理软错误和路由器硬件故障的资源网络接口和路由器结构. 在资源网接口中增加编码电路以产生校验位,增加解码电路以纠正一位软错误. 在标准路由器中添加内置自测试电路,并在路由计算模块中增加状态标志寄存器,标志其相邻路由器有无故障. 若所传输数据到达的下一跳路由器无故障,则从规定的端口转发数据;否则从其他端口转发数据,从而达到避免路由器硬件故障的目的. 与其他NoC组件相比,该设计可靠性高,资源网络接口硬件开销低,并可重用标准路由器的部分设计. 该设计通过了功能仿真,具有较小的硬件开销.     

应用段固定折叠计数器的低功耗测试方案

提出了一种低功耗的测试模式生成方法,采用段固定折叠计数器将确定的测试立方集嵌入片上生成的测试模式序列中. 该测试模式生成器需要依赖随机访问扫描体系结构,测试时新的测试模式可直接载入扫描单元而不需要经过扫描移位. 基于ISCAS-89基准电路的实验表明,该文提出的方案可以有效降低测试数据量、测试应用时间和测试功耗.