摘要：随着工艺尺寸的逐渐缩小,集成电路中由放射性粒子引起的软错误不断增加,在设计时必须考虑由软错误引起的可靠性问题。使用软错误免疫寄存器对电路敏感部分选择性加固是降低逻辑电路软错误率简单有效的方法。总结了常用的软错误免疫寄存器结构,并使用可靠性分析方法对8种寄存器进行量化研究和比较,得出双模时空冗余寄存器具有更高的可靠度;针对现有可靠寄存器开销较大的缺点,设计了一种基于时钟延时的动态主级时空双模冗余寄存器——DMTS-DR,不仅能很好地免疫自身的SEU,还能对前级组合逻辑的SET进行有效屏蔽。与其它可靠寄存器相比,DMTS-DR的面积和延时开销都有大幅降低,在可靠性、面积和速度间实现了较好的折中。

摘要：文中给出一种容软错误高可靠微控制器FT51．首先它具有基于异步电路的时空三模冗余结构，采用此结构可以对时序逻辑单事件翻转（SEU）和组合逻辑单事件瞬态（SET）进行防护．所有的片内存储器采用Hamming编码进行防护．针对现有控制流检测的不足，该设计采用了软硬件结合的控制流检测与恢复机制．FT51在HJTC0．25μm工艺下进行了实现，与未经加固的版本相比，其额外的面积开销为80．6％，额外的性能开销为19％～133％．文中还提出了一种微处理器可靠性评估框架，在此框架下通过模拟和理论推导证明：典型情况下FT51的故障检出和屏蔽率为99．73％．