一种低开销的三点翻转自恢复锁存器设计

作     者：黄正峰 李先东 陈鹏 徐奇 宋钛 戚昊琛 欧阳一鸣 倪天明 HUANG Zhengfeng;LI Xiandong;CHEN Peng;XU Qi;Song Tai;QI Haochen;OUYANG Yiming;NI Tianming

作者机构：合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230601 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 

基　　金：国家自然科学基金(61874156,61874157,61904001,61904047) 安徽省自然科学基金(1908085QF272) 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2021年第43卷第9期

页      码：2508-2517页

摘      要：随着集成电路特征尺寸的不断缩减,在恶劣辐射环境下,纳米级CMOS集成电路中单粒子三点翻转的几率日益增高,严重影响可靠性。为了实现单粒子三点翻转自恢复,该文提出一种低开销的三点翻转自恢复锁存器(LC-TNURL)。该锁存器由7个C单元和7个钟控C单元组成,具有对称的环状交叉互锁结构。利用C单元的阻塞特性和交叉互锁连接方式,任意3个内部节点发生翻转后,瞬态脉冲在锁存器内部传播,经过C单元多级阻塞后会逐级消失,确保LC-TNURL锁存器能够自行恢复到正确逻辑状态。详细的HSPICE仿真表明,与其他三点翻转加固锁存器(TNU-Latch, LCTNUT, TNUTL, TNURL)相比,LC-TNURL锁存器的功耗平均降低了31.9%,延迟平均降低了87.8%,功耗延迟积平均降低了92.3%,面积开销平均增加了15.4%。相对于参考文献中提出的锁存器,LC-TNURL锁存器的PVT波动敏感性最低,具有较高的可靠性。

主 题 词：锁存器 抗辐射加固设计 C单元 自恢复 三点翻转 

学科分类：080903[080903] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11999/JEIT200379

馆 藏 号：203104873...