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设计与表征65nm抗辐射标准单元库

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简介:
本项目致力于开发和优化65纳米工艺下的抗辐射标准单元库,通过精确的设计及全面的性能表征,确保其在恶劣环境中的稳定运行。 本段落提出了一种基于商用65纳米工艺在晶体管级设计抗辐射数字标准单元库的方法。当C单元的两个输入端具有不同的逻辑值时,其输出将进入高阻模式,并保持原有的输出逻辑电平不变;而当两输入端有相同的逻辑值时,该单元的功能类似于反相器。因此,它可以过滤掉由辐射粒子引起的单粒子翻转(SEU)效应或单粒子传输(SET)效应产生的毛刺信号。 在本段落设计的标准单元库中包含了一些抗辐射触发器,在晶体管级使用C单元进行设计。这使得芯片设计师能够利用该库来创建具有更强的抗辐射能力、更小面积、更低功耗和延迟的芯片。为了表征标准单元在硅片上的延迟特性,文中提出了一种基于环形振荡器结构的方法以测量每个单元的实际延迟,并验证其抗辐射性能。实验结果表明,所测得的标准单元库中的各个元件与版图后仿真相比,在10%误差范围内具有良好的一致性。

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客服
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  • 65nm
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    本项目致力于开发和优化65纳米工艺下的抗辐射标准单元库,通过精确的设计及全面的性能表征,确保其在恶劣环境中的稳定运行。 本段落提出了一种基于商用65纳米工艺在晶体管级设计抗辐射数字标准单元库的方法。当C单元的两个输入端具有不同的逻辑值时,其输出将进入高阻模式,并保持原有的输出逻辑电平不变;而当两输入端有相同的逻辑值时,该单元的功能类似于反相器。因此,它可以过滤掉由辐射粒子引起的单粒子翻转(SEU)效应或单粒子传输(SET)效应产生的毛刺信号。 在本段落设计的标准单元库中包含了一些抗辐射触发器,在晶体管级使用C单元进行设计。这使得芯片设计师能够利用该库来创建具有更强的抗辐射能力、更小面积、更低功耗和延迟的芯片。为了表征标准单元在硅片上的延迟特性,文中提出了一种基于环形振荡器结构的方法以测量每个单元的实际延迟,并验证其抗辐射性能。实验结果表明,所测得的标准单元库中的各个元件与版图后仿真相比,在10%误差范围内具有良好的一致性。
  • 验证
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    《高标准单元库的设计与验证》一书聚焦于现代集成电路设计中单元库的关键作用,深入探讨了如何高效、精确地创建和验证高质量的标准单元库。本书结合理论分析与实践案例,为读者提供了一套系统化的解决方案和技术指导,助力工程师们在复杂的IC设计流程中实现卓越性能和可靠度的双重目标。 IC单元库设计主要用于高可靠性数字集成电路的设计。
  • 的高性能
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    本项目致力于开发和优化一系列高质量、高性能的标准单元库,旨在为集成电路设计提供卓越的技术支持与解决方案。 本段落从仿真与流片两个角度探讨了验证标准单元库有效性的方法。在半导体设计领域,标准单元库的设计至关重要,特别是在半定制集成电路(IC)设计过程中。 ### 一、摘要及背景 标准单元库作为连接概念设计和物理实现的桥梁,在决定最终产品的速度、稳定性和可靠性方面起着关键作用。本段落探讨了如何通过仿真与流片验证来确保其有效性。 ### 二、仿真验证方法 在仿真阶段,主要使用静态时序分析(STA)工具及SPICE仿真工具进行单元性能评估。静态时序分析基于电路拓扑结构和器件参数预测信号传播延迟等关键指标;而SPICE则提供精确的动态行为模拟,确保模型准确性。 **具体操作步骤:** 1. **编写HDL描述**:使用Verilog或VHDL语言定义待验证单元。 2. **综合设计**:将上述逻辑转换为门级网表。 3. **提取标准单元模型**:从合成后的电路中提取STA分析所需的数据。 4. **进行静态时序分析(STA)**:基于所提数据估计信号延迟等参数。 5. **SPICE仿真验证**:利用SPICE工具对比并确认STA结果的准确性。 ### 三、流片验证中的创新结构 流片验证涉及将设计转化为实际芯片并通过测试检验其性能。在此过程中,提出了一种新颖电路布局方案,该方案不仅能有效评估标准单元库中各个单元的时间特性,还能显著减少所需焊盘数量,并完全消除外部因素对测量结果的影响。 **主要特点:** 1. **准确时序验证**:确保测试仅反映被测单元本身性能。 2. **精简设计**:通过优化布局减少了芯片上的焊盘点位需求。 3. **无额外延迟影响**:特别的电路结构避免了其他组件引入的时间偏差问题。 ### 四、单元种类的选择与设计 为了构建高性能的标准单元库,需要细致选择和精心设计各种逻辑门。根据布尔代数原理,“非”、“或非”和“与非”等基本逻辑功能足以构造所有可能的数字电路;但在实际应用中还需考虑以下几点: 1. **基础组件**:如反相器(INV)、NOR、NAND。 2. **驱动能力**:每个单元应具备多种输出强度以满足不同负载需求。 3. **高功率单元**:例如用于长线路和多路连接的缓冲器与反相器。 4. **关键功能块**:如D触发器(DFF),其性能直接影响系统的工作频率。 5. **复杂逻辑元件**:为优化设计面积和能耗而设。 6. **特殊用途模块**:包括双向I/O端口、异步复位输入等。 ### 五、结论 构建高性能标准单元库是一项既具挑战性又至关重要的任务。通过精心选择与设计各个组件,并采用严格的验证流程,可以确保最终产品拥有卓越的性能表现。结合STA和SPICE仿真技术进行模拟测试,并利用创新电路布局实现流片阶段的有效评估,能够显著提升单元库的质量可靠性;同时合理挑选并构建各种类型的逻辑门对于创建高性能的标准单元库至关重要。
  • 深亚微米工艺下EEPROM的加固及其性能(2011年)
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    本研究于2011年探讨了在深亚微米工艺条件下,EEPROM存储单元的设计优化与加固方法,并评估其抗辐射能力,旨在提高器件可靠性和稳定性。 当普通EEPROM单元在太空中应用时会受到辐照效应的影响,导致其可靠性降低且寿命缩短。为此,在0.18μm工艺基础上设计了一种新型抗辐照EEPROM单元,该新单元采用了环形栅和场区隔离管加固结构。经过加固后,单元面积为9.56平方微米,并具备超过1500 Gy的总剂量效应抵抗能力,其抗辐射性能明显优于普通结构。 为了明确失效机制,在不同的辐照条件下分析了新型EEPROM单元的阈值退化曲线,并将其与传统EEPROM单元在相同条件下的表现进行了比较。结果显示:由总剂量效应导致边缘寄生管源/漏端和场氧下部区域产生的漏电现象是深亚微米工艺EEPROM失效的主要原因。
  • 加固IC教程 Radiation Faccio Tutorial
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    《抗辐射加固IC设计教程》是一本专注于讲解如何在集成电路设计中实施抗辐射措施的专业书籍,旨在帮助工程师应对太空和高能射线环境中的挑战。 这是一份很好的抗辐射IC设计基础教程,英文原版,涵盖了SEE、TID效应以及设计加固等内容。
  • 电磁场特性和Matlab仿真分析
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    本研究探讨了电磁辐射单元在不同条件下的辐射特性,并利用Matlab软件进行仿真分析,旨在深入理解其工作原理和优化设计。 电基本振子、电流环、磁基本振子和惠更斯面元是最简单的四种辐射单元。文档中提供了这四种基本电磁辐射源的辐射场数学推导,并使用Matlab进行了仿真,绘制了各种基本辐射元的方向图。文件夹内包含报告中的仿真图像、示意图以及相关的Matlab程序。
  • 宝马车载EMCGS95002
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    《宝马车载EMC辐射标准GS95002》是针对安装在宝马车辆上的电子设备所制定的一套严格的电磁兼容性(EMC)及辐射发射标准,旨在确保车内各种电气装置和谐共存,提供安全、舒适的驾驶环境。 车载EMC辐射/传导骚扰标准是指针对汽车电子设备在电磁兼容性方面制定的一系列技术规范和测试要求,旨在确保车辆内部的电气与电子产品不会互相干扰,并且能够符合国际或国家的相关安全规定。这些标准涵盖了从设计到生产各个阶段的具体指标和技术细节,对于保障驾驶者及乘客的安全具有重要意义。
  • DOM_RTE_D3.zip_离散坐算温度__温度_离散坐
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    本资料包包含使用离散坐标法进行辐射换热计算的程序代码,适用于求解复杂几何结构中的温度分布问题。 计算矩形辐射区域的温度分布及热流分布,并绘制相关图表。
  • 电离防护及源安全国家(GB18871-2002).pdf
    优质
    《电离辐射防护及辐射源安全国家标准》(GB 18871-2002)提供了关于电离辐射的安全标准和防护措施,确保公众与职业人员的健康和安全。 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)是中国关于电离辐射防护及辐射源安全管理的基本规范文件。该标准规定了在涉及放射性物质的工作中,如何采取有效措施以保障工作人员、公众以及环境的安全,并详细说明了各类电离辐射设施的设计建造、运行维护和退役过程中的安全要求。
  • 一种新型加固SR锁存器的
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    本文提出了一种新型抗辐射加固SR锁存器设计方法,旨在提高电子元件在高能粒子环境下的稳定性与可靠性。通过优化电路结构和材料选择,有效提升了锁存器抵抗单事件效应的能力,为航天及军事领域提供了更为可靠的硬件基础。 一种新颖的抗辐射加固SR锁存器设计。