【摘要】：隨著CMOS工藝縮減至納米尺寸,鎖存器對(duì)空間輻射環(huán)境中高能粒子引起的軟錯(cuò)誤越發(fā)敏感.為緩解軟錯(cuò)誤對(duì)鎖存器電路的影響,提出一種基于45 nm CMOS工藝的單粒子翻轉(zhuǎn)自恢復(fù)的低功耗鎖存器.該鎖存器使用3個(gè)C單元構(gòu)成內(nèi)部互鎖的結(jié)構(gòu),每個(gè)C單元的輸出節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)由另2個(gè)C單元的輸出節(jié)點(diǎn)決定;任意C單元的輸出節(jié)點(diǎn)發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)后,該鎖存器將通過(guò)內(nèi)部互鎖的反饋路徑將翻轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)恢復(fù)正確;在瞬態(tài)脈沖消散后沒(méi)有節(jié)點(diǎn)處于高阻態(tài),提出的鎖存器適用于采用了時(shí)鐘門控技術(shù)的低功耗電路.大量的SPICE仿真結(jié)果表明,與已有的加固鎖存器相比,文中提出的鎖存器在延時(shí)、功耗、面積開銷和軟錯(cuò)誤加固能力上取得了良好的平衡,平均節(jié)省57.53%的面積-功耗-延時(shí)積開銷;詳盡的蒙特卡洛仿真實(shí)驗(yàn)表明,該鎖存器對(duì)工藝、供電電壓和溫度的波動(dòng)不敏感.
[Abstract]:As the CMOS process is reduced to nanometer size, the latch becomes more sensitive to soft errors caused by high-energy particles in the radiation environment. In order to mitigate the influence of soft errors on the latch circuit, a low power latch based on 45 nm CMOS technology is proposed. The latch uses three C units to form an internal interlocking structure. The state of the output nodes of each C unit is determined by the output nodes of the other two C units. The latch will restore the correct turn over node through the feedback path of internal interlocking, and no node is in high resistance state after the transient pulse dissipates. The proposed latch is suitable for low power circuits using clock gating technology. A large number of SPICE simulation results show that compared with the existing strengthened latch, the proposed latch achieves a good balance in terms of delay, power consumption, area overhead and soft error reinforcement ability. A detailed Monte Carlo simulation shows that the latch is insensitive to the fluctuation of process, power supply voltage and temperature.
【作者單位】： 合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院;合肥兆芯有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61574052,61674048)
【分類號(hào)】：TN432

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本文編號(hào)：2230433