本文關(guān)鍵詞：40納米工藝雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：矩陣轉(zhuǎn)置運算廣泛應(yīng)用于科學(xué)計算領(lǐng)域,離散傅里葉變換等科學(xué)計算,圖像、視頻應(yīng)用中的滑窗類算法都需要使用大量的矩陣轉(zhuǎn)置操作。矩陣轉(zhuǎn)置操作效率在較大程度上決定了這些科學(xué)計算和圖形圖像應(yīng)用程序的性能。根據(jù)FT-XXX軍用高性能定點、浮點DSP芯片中DMA針對大量矩陣轉(zhuǎn)置操作的需求,需要設(shè)計能支持高效率轉(zhuǎn)置操作的存儲器。本課題基于FT-XXX數(shù)字信號處理器的設(shè)計要求,完成了一款基于40納米CMOS工藝雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計與實現(xiàn),主要研究了以下幾個方面的內(nèi)容。首先,為了達(dá)到高性能、低功耗及較小面積的設(shè)計目標(biāo),本文采用全定制的方法完成了基于40nm工藝、具有兩個端口(1讀/1寫)的16×16位雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計。版圖后模擬驗證表明,該款轉(zhuǎn)置存儲器功能正確,在典型工作條件下,工作頻率達(dá)到了1GHz,輸出延時為290ps,功耗為1.17m W,版圖面積為33×30μm2,達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。其次,在16×16位雙模轉(zhuǎn)置存儲器的基礎(chǔ)上完成了1024位雙模轉(zhuǎn)置存儲器的電路設(shè)計及物理實現(xiàn)。采用層次化設(shè)計方法完成了1024位雙模轉(zhuǎn)置存儲器的電路設(shè)計,同時采用Formality等價性驗證工具將其與RTL級的源代碼進(jìn)行比較,驗證了功能的正確性。之后完成了1024位寬雙模轉(zhuǎn)置存儲器的手動布局與自動布線。測試結(jié)果表明:其絕對延時為0.293ns,面積為512×120μm2,達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。最后,設(shè)計并實現(xiàn)了高覆蓋率的雙模轉(zhuǎn)置存儲器的內(nèi)建自測試。本文通過深入研究雙模轉(zhuǎn)置存儲器的MBIST設(shè)計結(jié)構(gòu)、測試方法,編寫出了一套相應(yīng)的測試激勵,同時分析了雙模轉(zhuǎn)置存儲器的固定1和固定0故障檢測方法,最后將雙模轉(zhuǎn)置存儲器電路等效替換,測得其故障覆蓋率為91.40%。
【關(guān)鍵詞】：40納米工藝 矩陣轉(zhuǎn)置 SRAM 全定制 MBIST
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 相關(guān)研究12-14
• 1.2.1 存儲器研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 轉(zhuǎn)置存儲器研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 SRAM設(shè)計驗證方法研究13-14
• 1.2.4 存儲器內(nèi)建自測試（MBIST）相關(guān)研究14
• 1.3 課題研究目標(biāo)與研究內(nèi)容14-15
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 16位寬雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計17-42
• 2.1 功能需求分析17-22
• 2.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計22-23
• 2.3 關(guān)鍵電路設(shè)計23-32
• 2.3.1 譯碼電路24-26
• 2.3.2 存儲單元26-30
• 2.3.3 數(shù)據(jù)讀寫通路30-32
• 2.4 版圖設(shè)計32-34
• 2.5 功能驗證34-39
• 2.6 性能分析與對比39-41
• 2.6.1 漏電流分析與對比39-41
• 2.6.2 性能參數(shù)對比41
• 2.7 本章小結(jié)41-42
• 第三章 1024位寬雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計42-52
• 3.1 電路設(shè)計與驗證42-46
• 3.1.1 層次化電路設(shè)計42-43
• 3.1.2 形式化功能驗證43-46
• 3.2 物理設(shè)計46-49
• 3.2.1 布局規(guī)劃46-47
• 3.2.2 電源地規(guī)劃47-48
• 3.2.3 手動布局與自動布線48-49
• 3.3 時序優(yōu)化與性能分析49-50
• 3.3.1 時序優(yōu)化49-50
• 3.3.2 性能比較與分析50
• 3.4 雙模轉(zhuǎn)置存儲器在DMA中的應(yīng)用50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 雙模轉(zhuǎn)置存儲器的內(nèi)建自測試設(shè)計52-70
• 4.1 MBIST總體設(shè)計52-57
• 4.1.1 總體設(shè)計結(jié)構(gòu)52-55
• 4.1.2 測試方法55-57
• 4.2 固定故障檢測57-62
• 4.2.1 固定1故障檢測58-60
• 4.2.2 固定0故障檢測60-62
• 4.3 故障覆蓋率評估62-69
• 4.3.1 電路等效替換62-68
• 4.3.2 故障覆蓋率分析與評估68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)束語70-72
• 5.1 本文工作總結(jié)70-71
• 5.2 未來研究展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果76

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 BRIAN DIPERT;;清除不合格的存儲器[J];電子設(shè)計技術(shù);2002年03期

2 ;存儲器市場發(fā)展趨勢[J];世界電子元器件;2003年11期

3 張健;CellularRAM存儲器:2.5G/3G終端的理想方案[J];電子設(shè)計應(yīng)用;2003年10期

4 ;韓國開發(fā)出新一代超高速存儲器芯片[J];世界科技研究與發(fā)展;2004年02期

5 ;韓國開發(fā)出新一代超高速存儲器芯片[J];稀有金屬;2004年03期

6 ;我國首款自主知識產(chǎn)權(quán)相變存儲器芯片研制成功[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合科技);2011年06期

7 竇振中;未來存儲器技術(shù)[J];電子產(chǎn)品世界;2000年02期

8 鄒益民;存儲器的兼容性設(shè)計[J];電子工藝技術(shù);2001年03期

9 鄒益民;存儲器的兼容性設(shè)計[J];國外電子元器件;2001年04期

10 潘立陽;朱鈞;段志剛;伍冬;;快閃存儲器技術(shù)研究與進(jìn)展[J];中國集成電路;2002年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 衛(wèi)寧;王劍峰;杜婕;周聰莉;郭旗;文林;;抗輻射加固封裝國產(chǎn)存儲器電子輻照試驗研究[A];第十屆全國抗輻射電子學(xué)與電磁脈沖學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 胡勇;吳丹;沈森祖;石堅;;基于V93000測試系統(tǒng)的存儲器測試方法研究和實現(xiàn)[A];第五屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

3 陳飛;羅運虎;周勇軍;李金猛;周濤;闞艷;;應(yīng)用于飛機電路板修理的專用存儲器讀寫裝置的研制[A];面向航空試驗測試技術(shù)——2013年航空試驗測試技術(shù)峰會暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

4 吾勤之;許導(dǎo)進(jìn);王晨;劉剛;蔡小五;韓鄭生;;SRAM存儲器單粒子效應(yīng)試驗研究[A];第十屆全國抗輻射電子學(xué)與電磁脈沖學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

5 唐民;;超深亞微米SRAM和Flash存儲器的輻射效應(yīng)[A];第十屆全國抗輻射電子學(xué)與電磁脈沖學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周東;朱一明：我拿輟學(xué)賭明天[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2006年

2 姜洋;恒憶進(jìn)軍存儲器市場[N];中國計算機報;2008年

3 本報記者 郭濤;閃存之后,相變存儲器再受關(guān)注[N];中國計算機報;2011年

4 南京 沈永明;彩電存儲器讀寫器的制作和使用[N];電子報;2005年

5 莫大康;應(yīng)用推動 存儲器重回上升軌道[N];中國電子報;2007年

6 記者 王春;上�！跋嘧兇鎯ζ鳌毖芯颗c國際前沿基本同步[N];科技日報;2011年

7 記者王俊鳴;64位存儲器在美問世[N];科技日報;2002年

8 蔡綺芝 DigiTimes;IBM Racetrack Memory將取代閃存[N];電子資訊時報;2007年

9 IDG電訊;“�！睔鉀_天[N];計算機世界;2000年

10 記者 張錦芳;韓國高速芯片每秒可傳1萬本厚書[N];新華每日電訊;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳丹;高效能計算型存儲器體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2012年

2 范雪;一種新型反熔絲存儲器的研制及其抗輻射加固方法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

3 劉璐;高k柵堆棧電荷陷阱型MONOS存儲器的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 周嬌;相變存儲器按比例縮小研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李延彬;基于PCM的寫操作優(yōu)化策略研究與設(shè)計[D];山東大學(xué);2015年

2 趙志剛;基于相變存儲器電流約束下片內(nèi)并行寫入操作研究[D];山東大學(xué);2015年

3 趙志強;基于OpenRISC 1200的SoC系統(tǒng)搭建及LDPC整合驗證[D];電子科技大學(xué);2015年

4 余坦秀;基于FPGA的DDR2 SDRAM控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 邵津津;40納米工藝雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

6 段志剛;嵌入式低壓低功耗新型快閃存儲器電路研究[D];清華大學(xué);2004年

7 李家強;基于正交拉丁碼的存儲器抗多位翻轉(zhuǎn)設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

8 沈菊;相變存儲器芯片電路設(shè)計與實現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2008年

9 張佶;高密度阻變存儲器的設(shè)計[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

10 張顯敞;存儲器測試算法研究及應(yīng)用實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：40納米工藝雙模轉(zhuǎn)置存儲器的設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：420768