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一种基于电荷俘获‑释放机制的电路PBTI老化建模方法: 本发明公开了一种基于电荷俘获‑释放机制的电路PBTI老化建模方法，其特征在于：包括基于T‑D机制的BTI老化模型的建立、T‑D机制下的电路老化时延模型的建立、MatLab仿真实验和T‑D机制下的电路老化时延模型的验证步骤...; 李扬易茂祥缪永邵川丁力张姚吴清焐; 文献传递

基于输入向量控制和传输门插入的电路NBTI老化缓解: 2018年; 针对现有方案通过输入向量控制(input vector control,IVC)结合门替换(gate replacement,GR)技术缓解负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability,NBTI)引起的电路老化,存在GR应用可能破坏IVC抗老化效果的问题,文章提出了一种基于IVC和传输门(transmission gate,TG)插入的抗NBTI老化方案。将目标电路切分为多个逻辑锥子电路,然后对各子电路进行动态回溯得到其最优输入控制向量,在恢复各子电路的连接时,通过插入TG消除连线位置出现的逻辑冲突,最后得到由子电路合并后的目标电路的最优输入控制向量。采用相同条件的实验结果表明,与现有方案相比,本文方案提高了电路平均时延退化改善率超过1倍,且面积开销和电路固有时延也明显降低,更好地缓解了电路老化效应。; 胡林聪易茂祥丁力朱炯刘小红梁华国

采用双阈值配置的抗老化N型多米诺或门: 2017年; N型多米诺或门是高性能集成电路常用的动态单元,负偏置温度不稳定性(NBTI)引起的PMOS管老化问题已成为降低多米诺或门电路可靠性的主要因素之一。仿真分析表明,N型多米诺或门中各种PMOS管受NBTI的影响有明显差别。针对这种差异,提出一种双阈值配置的抗老化多米诺或门。对电路老化起关键作用的保持PMOS管和反相器PMOS管采用低阈值电压设计。仿真结果表明,在保证噪声容限和功耗的条件下,该双阈值配置PMOS管的多米诺或门在10年NBTI老化后仍有0.397%的时序余量。; 易茂祥丁力张林李扬黄正峰; 关键词：抗老化

静态随机存储器双向互锁存储单元的抗老化设计被引量：1: 2017年; 为了延长抗辐照静态随机存储器双向互锁存储单元(DICE)电路的使用时限,得到偏置温度不稳定性效应(BTI)老化效应对DICE单元性能的具体影响,提出抗老化设计方案.通过SPICE仿真实验,分析DICE单元的老化特性,发现因老化加重的读干扰和半选择干扰是影响DICE结构的SRAM单元稳定性和寿命的主要原因.针对DICE单元抗辐照结构的特性,提出新的DICE单元读写端口结构.通过在组成读写端口的4个晶体管之间加入额外的控制晶体管,阻断了DICE单元存储节点相连的路径,消除了读干扰和半选择干扰的影响,避免了单元的读故障和半选择故障的出现.改进后的DICE单元在读状态和半选择状态时的抗辐照能力与改进前相比得到了提升.通过仿真实验,验证了改进后DICE单元的功能正确性和抗老化有效性,直接减少了DICE单元经过108 s老化后22.6%的读失效率.; 刘士兴范对鹏程龙王世超丁力易茂祥; 关键词：抗老化

一种降低电路泄漏功耗的多阈值电压方法被引量：1: 2018年; 目前,多阈值电压方法是缓解电路泄漏功耗的有效手段之一。但是,该方法会加重负偏置温度不稳定性(NBTI)效应,导致老化效应加剧,引起时序违规。通过找到电路的潜在关键路径集合,运用协同优化算法,将关键路径集合上的门替换为低阈值电压类型,实现了一种考虑功耗约束的多阈值电压方法。基于45nm工艺模型及ISCAS85基准电路的仿真结果表明,在一定功耗约束下,该方法的时延改善率最高可达12.97%,明显优于常规多阈值电压方法。电路的规模越大,抗泄漏功耗的效果越好。; 张姚易茂祥王可可吴清焐丁力梁华国

基于电荷俘获-释放机制的电路PBTI老化建模: 2017年; 针对传统反应扩散(reaction-diffusion,R-D)机制不适合纳米互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)集成电路正偏置温度不稳定性(positive bias temperature instability,PBTI)老化效应分析的问题,文章采用电荷俘获-释放(trapping-detrapping,T-D)机制,结合线性分析和数据拟合方法,建立了N型金属氧化物半导体(negative channel metal oxide semiconductor,NMOS)管PBTI效应引起的基本逻辑门单元的时延退化预测模型。仿真实验结果表明,采用该模型的电路PBTI老化预测结果与HSpice软件仿真得到的时延预测结果相比,平均误差为2%;关键路径时序余量评估实验表明,与基于R-D机制的老化时延模型相比,在相同的电路生命周期要求下,该模型需要的时序余量更小。; 李扬易茂祥缪永邵川丁力

针对抗老化门替换技术的关键门识别算法: 2018年; 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.; 易茂祥吴清焐袁诗琪张姚丁力梁华国

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丁力