実回路の経年速度劣化測定結果の環境変動補正手法

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2020-08-31
• タイトル: 実回路の経年速度劣化測定結果の環境変動補正手法
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Method to Correct the Effect of Environmental Condition Fluctuation on Real Circuit Delay Degradation Measurement Results
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 信頼性
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: (株)日立製作所
• 著者所属: (株)日立製作所
• 著者所属: (株)日立製作所
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Hitachi, Ltd.
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Hitachi, Ltd.
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Hitachi, Ltd.
• 著者名: 島村, 光太郎; 竹原, 剛; 池田, 尚弘
• 著者名(英): Kotaro, Shimamura; Takeshi, Takehara; Naohiro, Ikeda
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 半導体の微細化の進行に伴い，経年速度劣化による回路の遅延時間増大量が拡大し，製造されたチップの信頼性を脅かす要因となっている．経年速度劣化による遅延時間増大量は，回路構成とワークロードに依存することが報告されているが，既存の評価結果はいずれもシミュレーションに基づくものであり，実回路で現実的なワークロードを実行して劣化による遅延時間の増大量を測定した例は報告されていない．一方，筆者のグループでは，実回路の劣化量の回路構成とワークロード依存性を測定可能な精度を実現する実回路のディレイ測定手法を提案している．この手法を用いて劣化量を測定する場合，温度などの環境変動によりクリティカルパスの遅延時間が変動すると，正しく劣化量を評価することができない．本論文では，劣化を抑制したリング発振器の周波数の変動を用いて環境変動を検出し，クリティカルパスの遅延時間を補正する手法を提案する．提案手法では，リング発振器の周波数とクリティカルパスの周波数の関係を直線で近似し，近似直線を用いて環境変動のクリティカルパス周波数への影響を補正する．65nm 低消費電力プロセスのテストチップでの劣化量測定結果に提案手法を適用したところ，劣化量を関数で近似した場合の誤差を平均で 68%削減できるという結果が得られた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: With the progress of semiconductor process miniaturization, delay degradation by aging increases and threatens the reliability of fabricated chips. The amount of delay degradation is known to be circuit and workload dependent, but previous evaluations are based on simulations, and delay degradation measurement of real circuit under realistic workload has not been reported yet. The authors have already proposed real circuit delay measurement method, which achieves enough accuracy to measure circuit and workload dependent delay degradation. When measuring degradation by the proposed method, the variation of the environmental conditions such as temperature causes critical path delay variation, which leads to inaccuracies of degradation measurement results. This paper proposes a method to detect environmental condition variation by measuring frequency variation of ring oscillator with small degradation, and to correct critical path delay. In the proposed method, the relationship between ring oscillator frequency and critical path frequency is approximated by a linear function, and the critical path frequency variation caused by environmental condition fluctuation is corrected by utilizing the linear function. The proposed method has been applied to the degradation measurement results of 65nm low power process test chip, and has achieved 68% reduction of degradation approximation error.
• 書誌情報: DAシンポジウム2020論文集; 巻 2020, p. 110-115, 発行日 2020-08-31
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会