摘要：为了研究p型栅氮化镓高电子迁移率晶体管(p-GaN HEMT)在动态栅应力下的电学特性退化机理,设计了一种双管控制快速切换测试电路,在施加动态栅应力后300 ns内快速测量器件的导通电阻,并进行了对比实验和仿真分析.结果表明,在施加300 s有效动态栅应力后,器件的阈值电压基本保持不变,而导通电阻随应力施加时间、频率的增大呈明显增加趋势,且退化率最高达到10.82%.在器件的开启、关断阶段,空穴热载流子会注入到沟道层,最终导致器件导通电阻的退化;但是在导通持续、关断持续阶段由于没有热载流子产生,该应力下器件电学参数保持稳定.综上,器件导通电阻在动态栅应力下的退化主要是由开启、关断阶段的空穴热载流子注入引起的.

摘要：抗辐射嵌入式闪存工艺在航空航天领域应用广泛,其中高压NMOS器件对总剂量辐射效应最敏感,对该器件进行加固是提高芯片抗辐射能力的关键之一.本文采用浅槽隔离(STI)场区离子注入工艺对180 nm嵌入式闪存工艺中的高压NMOS器件进行加固,实验结果表明该加固器件存在两个主要问题:1)浅槽刻蚀后进行离子注入,后续热工艺较多,存在显著的杂质再分布效应,导致STI侧壁离子浓度降低,经过1×10^(5) rad(1 rad=10^(-2) Gy)(Si)辐照后,器件因漏电流增大而无法关断;2)加固离子注入降低了漏区PN结击穿电压,不能满足实际应用需求.为解决上述问题,本文提出了一种新型部分沟道离子注入加固方案.该方案调整加固离子注入工艺至热预算较多的栅氧工艺之后,减弱了离子再分布效应.另外,仅在STI边缘的沟道中部进行离子注入,不影响漏击穿电压.采用本方案对高压NMOS器件进行总剂量工艺加固,不改变器件的条形栅设计,对器件电学参数影响较小,与通用工艺兼容性好.测试结果表明,器件经过1.5×10^(5) rad(Si)总剂量辐照后,关态漏电流保持在10^(-12)A左右,这比传统的STI场区离子注入加固方案降低了5个数量级.

摘要：电流舵数模转换器(DAC)的动态性能受电流源失配的影响。采用6+10的分段方式,分析比较了几种动态元件匹配(DEM)算法,采用了一种分段温度数据权重平均(Segmented Thermo Data-Weighted Average, STDWA)技术,并将其应用于高6位的温度计编码中,消除对输入编码的依赖,弱化电流源失配的影响,以优化动态性能。基于TSMC 55 nm工艺,设计实现了一种16位2.5 GHz的电流舵DAC,测试结果显示,在2.5 GHz采样率和94.15 MHz输入信号频率条件下,无杂散动态范围(SFDR)提升了6 dB。

摘要：设计了一个基于SOC系统的触摸屏逐次逼近型结构的10 bit 2Msps模数转换器(ADC)。高精度比较器和Bootstrap开关应用于设计电路中,提高了芯片速度和降低了功耗。芯片采用SMIC0.18μm 1P6M CMOS工艺流片,版图面积为0.25mm2,2MHz工作时平均功耗为3.1mW。输入频率320kHz时,信噪比(SNR)为56dB,ENOB为9.05bit,无杂散动态范围(SFDR)为66.56dB,微分非线性(DNL)为0.8LSB,积分非线性(INL)为1.4LSB。

摘要：降低存储系统功耗是SoC设计中的重要问题,基于对程序执行与器件特性的分析,在SDRAM中引入数据缓冲区,给出针对多进程数据访问特性的实现方法,降低了程序运行时外存设备的功耗。在EMI中实现了指令FIFO,并给出定制方法,降低了程序运行时的SDRAM能耗。实验与仿真表明,该方法能有效降低程序运行时SoC存储系统整体功耗。

摘要：为了优化粗粒度可重构架构REMUS-II(Reconfigurable Multimedia System 2)的数据流通路,使其能够完成高性能媒体解码,针对媒体算法的数据访问特征,对REMUS-II的片上存储与片外存储访问模块进行优化.片上存储通过二维数据传输和转置等访问模式进行优化,片上数据传输效率分别平均提高了69.6%和15.1%.片外存储通过块缓存设计优化参考帧访问,平均减少37%的外存访问时间.经过层次化存储设计,REMUS-II数据流可满足计算需求,在200MHz主频下实现H.264算法和MPEG2算法高级档次的1 920像素×1 080像素高清分辨率实时解码.

摘要：在分析了SDRAM存取原理之后,提出并设计了一种面向片上系统的高性能SDRAM控制器。该控制器采用数据写缓存方式降低了数据在存取内存时的等待时间;并引入了两组双通道预取指令缓冲器,每组双通道都用以减少取指令时的等待时间,采用两组的结构是为了增加指令预取的命中率;同时还使用了四路组关联的片上堆栈存储器来降低SDRAM的页失效频率,从而降低了因页失效而需要等待的时钟周期。实验证明,与传统的控制器相比,SDRAM的存取等待时间降低了63%,页失效频率降低了64%,总的指令执行平均时间为原来的40.5%。

摘要：采用片外谐振网络和多VCO的结构设计了一个宽带CMOSVCO，并采用一种新型的电荷泵式自动幅度控制电路，确保了VCO在整个带宽内的可靠性。基于Chartered0．25弘mCMOS工艺的测试结果表明．该VCO的频率能够覆盖75-900MHz，单边带相位噪声最佳值达到了-92dBc／Hz@10kHz。

摘要：在由通用RISC处理器核和附加定点硬件加速器构成的定点SoC(System-on-Chip)芯片体系架构基础上,提出了一种新颖的基于统计分析的定点硬件加速器字长设计方法。该方法利用统计参数在数学层面上求解计算出满足不同信噪比要求下的最小字长,能有效地降低芯片面积、功耗和制作成本,从而在没有DSP协处理器的低成本RISC处理器核SoC芯片上运行高计算复杂度应用。

摘要：为了满足图像应用对椒盐噪声高性能实时处理的需求,解决传统设计方法仅能针对特定滤波算法实现固定参数的限制,在粗颗粒度可重构架构上映射实现了多种中值滤波算法.通过分析中值滤波算法的计算数据特点,探索出滤波算法在重构架构的数据并行和重用方法.同时,通过优化可重构计算单元的微结构设计来适应中值滤波算法的映射,扩展重构计算单元的输出端口设计,引入分布式跨域寄存器.实验结果表明,采用SMIC 130 nm CMOS工艺实现100 MHz系统主频,可以获得最高75.21×106像素/s的像素处理速率.可重构方法可以灵活实现多种中值滤波算法,满足不同复杂度和分辨率下图像的实时处理需求.