レプリカセンサを用いたNBTIによる回路特性変動予測に関する検討

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2018-11-28
• タイトル: レプリカセンサを用いたNBTIによる回路特性変動予測に関する検討
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A Study on Estimating the Degradation of Critical Path Delay Using Replica Sensors
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 回路設計技術
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 京都大学工学部
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者所属: 京都大学大学院情報学研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Faculty of Engineering, Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Informatics, Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Informatics, Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Informatics, Kyoto University
• 著者名: 大島, 國弘; 辺, 松; 廣本, 正之; 佐藤, 高史
• 著者名(英): Kunihiro, Oshima; Song, Bian; Masayuki, Hiromoto; Takashi, Sato
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 集積回路の主要な信頼性問題である NBTI (Negative bias temperature instability) が引き起こす遅延劣化の推定は重要な課題である．電源リーク電流 (IDDQ) 測定にもとづく既存手法では，回路中のゲート入力信号のオン時間割合を考慮できる反面，大規模回路で測定感度が下がる課題があった．本稿ではトランジスタの電流変動を利用した遅延劣化推定手法を提案する．提案手法では，回路中で劣化量の大きい pMOS トランジスタ （オリジナル） を特定して，それらのレプリカを作成する．レプリカトランジスタの入力信号をオリジナルのゲートと共有させることでオリジナルと同様に劣化させ，その電流をセンサ回路に入力する．センサ回路では 1 トランジスタずつ電流を測定することで測定感度を高める．提案するセンサ回路は 2 種類あり，観測対象がトランジスタのリーク電流変動かオン電流変動かによって異なる．SPICE シミュレーションにより，提案手法はトランジスタのしきい値電圧変動の推定を僅かな誤差で行えること，既存手法による 2.39% の出力変化率を最大 27.8% に改善できることを確認した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In this paper, we propose a novel method to estimate the aging-induced timing degradation of logic circuits. In the proposed method, we first select a set of pMOS transistors that i) degrades significantly, and ii) are on the timing-critical paths in the target circuit design. Then, the selected transistors are replicated with the same input signals that feed original pMOS transistor. The timing degradations of the original transistors are then sensed through the changes in currents of the replicated transistors. In the experiment, we evaluate the sensitivity of the proposed sensor circuits through SPICE simulations. The simulation results show that the proposed method observe a 27.8% change in output current, much larger than the 2.39% current change reported in existing works.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12149313
• 書誌情報: 研究報告組込みシステム（EMB）; 巻 2018-EMB-49, 号 36, p. 1-6, 発行日 2018-11-28
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-868X
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会