Россия
Рассматривается функциональная схема алгоритма моделирования и создания сбоеустойчивых СБИС.
алгоритм, сбоеустойчивость, КМОП элементы, методы защиты.
Для защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования предлагается алгоритм решения в условиях ресурсных ограничений, функциональная схема которого приведена на рис. 1.
Он заключается в том, что вначале микросхема разбивается на блоки, представляющие собой функционально законченные элементы, которые объединяются определенным доминирующим методом защиты. Обычно деление происходит по принципу функционального назначения каждого блока. Это ячейки ОЗУ, ячейки ПЗУ, регистры и элементы, функционирующие как комбинационная логика.
После этого определяется приоритетность рассмотрения групп элементов. Для этого оценивается площадь, которую занимает каждая группа, и зависимости от площади рассматривается приоритетность групп. Самой большой приоритетностью будет обла-дать группа с максимально площадью и самой малой группы с наименьшей площадью. Обычно для микропроцессоров с достаточно большим объемом ОЗУ и ПЗУ приоритетность групп предложено выстраивать в виде: ОЗУ, ПЗУ, регистры, элементы комбинационной логики.
Затем выбираются возможные методы защиты. Для этого последовательно рассматриваются различные варианты. Для ячеек ОЗУ это: использование специальных ячеек, резервирование, временная и программная избыточность. Для ячеек ПЗУ - код Хемминга и временная избыточность. Для комбинационной логики - временная и программная избыточность. Оценка проводится по возможным негативным последствиям для каждой группы: площади кристалла, току потребления, частоте работы микросхемы. При этом достигается минимизация негативных последствий для каждой из групп функциональных блоков.
Если достигаются приемлемые варианты защиты и для этого достаточно ресурсов, то такой вариант считается приемлемым. Если не удается в полной мере реализовать максимально возможную защиту, то последовательно определяют возможные варианты ослабления защиты по группам элементов.
1. Межов, В. Е. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационностойких БИС [Текст] / В. Е. Межов, П. Р. Машевич, Ю. К. Фортин-ский, В. К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2005. - № 1-2. - С. 125-126.
2. Зольников, В. К. Проектирование микросхем с учетом радиационного воздействия [Текст] / В. К. Зольников, В. П. Крюков, А. И. Яньков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2009. - № 2. - С. 28-30.
3. Зольников, В. К. Проектирование современной микро-компонентной базы с учетом одиночных событий радиационного воздействия [Текст] / В. К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2012. - № 1. - С. 27-30.
4. [4] Зольников, В. К. Расчетно-экспериментальная оценка стойкости КМОП ИС к ионизирующим излучениям [Текст] / В. К. Зольников, В. П. Крюков // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2002. - № 4. - С. 104.
5. Машевич, П. Р. Инструментальные средства автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн-центра [Текст] / П. Р. Машевич, В. К. Зольников, К. И. Таперо. - Воронеж, 2006.
