基于BICS的抗多位翻转CAM设计

发布时间：2020-07-03 04:37

【摘要】： 随着工艺尺寸和电源电压的减小、存储器中多位翻转(MBUs)发生的几率越来越大,成为影响存储器可靠性的重要因素。内容可寻址存储器(CAM),是一种特殊的存储器,除具有普通存储器的读写功能外,还能在一个周期内搜索整个存储器,并给出搜索数据的地址,常用于cache、路由查找表等搜索密集型领域。CAM采用SRAM作为存储单元,并且存在大的地反射噪声,使得CAM比SRAM更易受到软错误的影响,因此研究CAM的抗多位翻转加固技术具有重要意义。由于CAM结构的特殊性,不适合直接采用ECC方法对其进行加固。本文采用电流探测思想,提出一种CAM抗多位翻转加固方法,此方法采用内建电流探测器(BICS)进行错误的检测和列定位,采用多位奇偶校验码完成错误行定位,并将纠错电路和读写控制电路结合完成纠错操作。本文首先设计了64x64 bits的常规CAM,然后分别设计了BICS电路、多位奇偶校验码的编码解码电路及纠错电路,最后根据提出的加固方法将各子电路结合起来,完成抗多位翻转的CAM的设计,并对整个系统进行仿真和分析,仿真结果表明,该方法能够对CAM中发生的任意4位及以下的错误进行检测和纠错,错误探测延迟1.1ns;在0.18μm工艺下完成了主要电路的版图设计,设计结果表明整体面积增加小于13%。以较小的性能和面积消耗实现了CAM抗多位翻转的加固。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP333

【参考文献】