摘要：采用传统检测系统存在电路老化数据收集不准确、检测效果差等问题,为了解决该问题,设计了基于门替换技术的电路老化检测预防系统。根据电路老化检测预防原理,架构系统硬件结构框图,并对传感器和即压控振荡器电路进行设计;利用等精度测量原理选取最优输入控制向量、设置路径保护、识别关键门、设计缓解老化电路;将传统系统与本文系统的检测预防效果进行对比实验,由实验结果可知,该系统对电路老化数据收集准确,且检测预防效果较好。

摘要：随着CMOS工艺尺寸不断缩小,尤其在65nm及以下的CMOS工艺中,负偏置温度不稳定性(NBTI)已经成为影响CMOS器件可靠性的关键因素。提出了一种基于门优先的关键门定位方法,它基于NBTI的静态时序分析框架,以电路中老化严重的路径集合内的逻辑门为优先,同时考虑了门与路径间的相关性,以共同定位关键门。在45nm CMOS工艺下对ISCAS基准电路进行实验,结果表明:与同类方法比较,在相同实验环境的条件下,该方法不仅定位关键门的数量更少,而且对关键路径的时延改善率更高,有效地减少了设计开销。

摘要：三维片上网络通过硅通孔(Through Silicon Via,TSV)将多层芯片进行堆叠,具有集成密度大,通信效率高等特点,是片上多核系统的主流通信架构.然而,工艺偏差及物理缺陷所引发的错误和TSV良率较低等因素,使得三维片上网络面临严重的故障问题.为保证通信效率,对三维片上网络关键通信部件进行容错设计必不可少.本文针对三维片上网络关键通信部件——路由器和TSV的故障和容错相关问题,从容错必要性、国内外研究现状、未来的研究方向和关键问题、以及拟提出的相关解决方案四个方面,展开深入探讨.为提高片上网络可靠性、保证系统高效通信提供一体化的解决方案.

摘要：硅通孔(TSV)的电阻开路故障和泄漏故障会降低三维集成电路的良率和可靠性,为在制造流中尽早排除故障TSV,提出一种基于环形振荡器的绑定前TSV测试方法.首先将环形振荡器的TSV接收器分为一般反相器和施密特触发器,并比较这2种环形振荡器的测试分辨率;然后把施密特触发器作为TSV接收器引入绑定前TSV测试;为防止误测或误诊断,采用多个低电压测试TSV.基于45 nm PTM CMOS工艺的HSPICE模拟结果表明,与现有同类方法相比,该方法具有更高的测试分辨率,且能测试大电容TSV和同时存在电阻开路故障和泄漏故障的TSV.

摘要：三维片上网络中路由器的输入端口和交叉开关出现故障,将严重影响整个网络的性能,因此文章提出了一种故障及拥塞感知的容错路由器.通过增加一个冗余的输入端口和旁路总线,不仅能实现对输入端口和交叉开关容错的目的,而且还能在没有端口故障的情况下使用冗余端口有效地解决拥塞问题.实验表明此容错机制能够使得网络在故障路由器多、拥塞严重的情况下,仍然保持良好的性能.

摘要：在复用片上网络（No C）架构作为测试访问机制对No C内嵌核进行测试时,如果有多个I/O接口并行测试就容易发生资源的冲突.为了解决多区域并行测试的资源冲突问题,提出一种无链路冲突的测试调度方法.首先使用分区算法将网络划分多个区域,然后使用链路分配算法对节点建立路径树来查找可连通路径,最后全局考虑各个区域的连通路径来分配链路使所有区域都连通,从而避免资源冲突、减少测试时间、保证测试可靠性.实验结果表明,相对于基准对象,该方法可减少测试时间14.13%～52.62%,比已有算法的测试时间最多减少了16.42%,是一种较优的无冲突测试调度方法.

摘要：深亚微米工艺下,路由器受制于制造缺陷及运行时的脆弱性,易发生虚通道(virtual channel,VC)永久性故障,从而引起通信故障,影响系统功能和性能.为了能够有效地容忍虚通道故障、保证系统性能及充分利用可用资源,将虚通道故障类型细分为粗粒度故障和细粒度故障,提出SVS(single VC sharing)路由器架构,通过将路由器端口两两分组,组内端口间实现单虚通道共享.当发生虚通道粗粒度故障时,使用组内相邻端口共享虚通道容错.当发生细粒度故障时,根据Slot State Table信息配置虚通道读/写指针的值,从而跳过故障Buffer槽实现容错.在无粗粒度故障情况下,共享虚通道还可用于负载平衡及容忍路由计算模块故障.实验结果表明:较其他已有的虚通道路由器,SVS路由器在3种不同的故障情况下均较大地降低了延时,提高了吞吐量.这表明SVS路由器可有效提高系统可靠性,保证了系统性能,充分利用了可用资源.

摘要：作为调节和监控飞行员呼吸供给的机载设备,氧气监控器的质量关系着飞行员的生命安全,需要通过严格和可靠的测试来评估其功能和性能。为了提高氧气监控器的测试质量,文章提出了一种基于工控机的机载氧气监控器全自动化测试系统,能精确和高效地模拟飞机负压环境、机载制氧系统、极端供电条件及其所驱动电机的可变负载,并设计了扩展电路板完成氧气监控器航空插口信号到工控机的转换,辅以高精度的流量、气压、转速和扭矩传感器来实现氧气监控器综合性能测试。试验结果表明,相比于人工测试方法,该系统使测试速率提高到3.49倍,并使氧气监控器的准确率提高到100%。

摘要：为了在集成电路的设计阶段进行软错误率的有效评估,建立了一种精确的单粒子瞬态故障概率模型与脉冲屏蔽模型,并提出一种基于故障概率的组合电路软错误率评估方法。通过门级仿真可得各个组合逻辑门单元信号概率,将信号概率反转以模拟故障注入,并使用提出的数据通路检索算法可得故障门到锁存器的数据通路。在数据通路上使用不同宽度的正负脉冲模拟不同能量的粒子撞击,并使用提出的单粒子瞬态脉冲屏蔽模型计算可得电路总体错误概率,最后使用提出的基于故障概率的软错误率评估方法计算可得电路总体软错误率。通过对ISCAS’89电路进行实验并与基于向量传播的方法比较,等效精度平均提高近200倍的软错误率评估速度。

摘要：随着集成电路工艺尺寸的不断降低,CMOS电路越来越容易受到单粒子效应的影响并产生软错误.为了降低电路软错误率,提出一种高可靠的容软错误锁存器.该锁存器采用分离反相器P、N管栅极的方法构建内部冗余存储节点使其对SEU完全免疫,并且进行了滤波设计使其可以屏蔽***的仿真结果表明,与其他加固结构相比,该锁存器在综合考虑容错性能和开销时有明显的优势,而且受到工艺偏差和温度的影响较小.