协同输入向量控制与门替换技术缓解电路NBTI老化

发布时间：2017-07-03 08:16

本文关键词：协同输入向量控制与门替换技术缓解电路NBTI老化

【摘要】：针对现有选取方法直接以输入向量控制(IVC)产生电路最小时延为目标,不能有效地发挥门替换(GR)技术优势的问题,提出一种输入控制向量选取方法,用于协同IVC和GR技术缓解电路负偏置温度不稳定性(NBTI)老化的方案.首先以IVC可控制关键门输入引脚为逻辑1的数量最大为目标,从备选向量集中选取最优输入控制向量,用于电路的输入控制;然后对不能通过最优输入控制向量控制为逻辑1的关键门输入引脚,分析其GR可防护性,对GR可防护的输入引脚的驱动门实施门替换.实验结果表明,与现有选取方法相比,文中方案可平均提高电路时延退化改善率7.56%,相对提升达到32.64%,同时,需要付出的附加面积开销和附加固有时延开销还略有降低.
【作者单位】：合肥工业大学电子科学与应用物理学院;合肥工业大学计算机与信息学院;
【关键词】： 负偏置温度不稳定性 输入向量控制 最优输入控制向量 门替换 协同
【基金】：国家自然科学基金(61371025,61274036,61574052,61474036)
【分类号】：TN386
【正文快照】： 负偏置温度不稳定性(negative bias temperatureinstability,NBTI)表现为PMOS晶体管负偏置条件下阈值电压(Vth)随时间增加而上升,进而引起CMOS门传输延迟变大,导致电路时序违规而失效.随着半导工艺尺寸的不断减小,NBTI效应导致的时延退化已成为影响CMOS集成电路可靠性主要因素

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