內容簡介
本書的主要內容涉及一種公認的納米工藝下較為嚴重的電晶體老化效應--負偏置溫度不穩定性（NBTI) 。介紹了NBTI效應產生的物理機制及對電路服役期可靠性的影響。從提高NBTI效應影響下電路可靠性的角度，論述了相應的矽前分析、線上預測和最佳化方法。本書可為從事大規模數字積體電路可靠性設計及容錯計算方向研究的科技人員，以及從事大規模積體電路設計和測試的工程技術人員提供參考；也可作為普通高等院校積體電路專業的教師和研究生的參考資料。
目錄
第1章 緒論11.1 NBTI效應31.2 工藝偏差6
1.3 章節組織結構8
第2章 國際、國內研究現狀10
2.1 矽前老化分析和預測10
2.1.1 反應-擴散模型10
2.1.2 基於額定參數值的NBTI模型11
2.1.3 考慮工藝偏差的老化統計模型和分析15
2.2 線上電路老化預測19
2.2.1 基於時延監測原理的線上老化預測方法19
2.2.2 超速時延測試21
2.2.3 基於測量漏電變化原理的線上老化預測方法27
2.3 相關的最佳化方法27
2.3.1 電路級最佳化27
2.3.2 體系結構級最佳化29
2.4 本章小結29
第3章 面向工作負載的電路老化分析和預測30
3.1 老化分析和預測方法概述30
3.2 關鍵通路和關鍵門的識別31
3.2.1 潛在關鍵通路識別32
3.2.2 潛在關鍵通路的精簡32
3.2.3 關鍵門的識別34 3.3 占空比的求解35
3.3.1 時延約束36
目 錄3.3.2 占空比取值約束36
3.4 實驗及結果分析37
3.5 本章小結40
第4章 電路老化的統計預測和最佳化41
4.1 矽前電路老化的統計預測和最佳化42
4.1.1 門級老化統計模型42
4.1.2 統計關鍵門的識別45
4.1.3 門設計尺寸縮放算法46
4.1.4 實驗及結果分析47
4.2 矽前和矽後協同的電路老化統計分析和預測50
4.2.1 方法概述51
4.2.2 目標通路的識別52
4.2.3 矽後學習53
4.2.4 實驗及結果分析54
4.3 本章小結56
第5章 線上電路老化預測58
5.1 基於時延監測原理的線上電路老化預測方法58
5.1.1 雙功能時鐘信號生成電路59
5.1.2 抗工藝偏差影響的設計考慮65
5.1.3 實驗及結果分析66
5.2 基於測量漏電變化原理的線上電路老化預測方法73
5.2.1 漏電變化與時延變化之間相關性的刻畫75
5.2.2 漏電變化的測量77
5.2.3 實驗及結果分析80
5.3 本章小結83
第6章 多向量方法最佳化電路老化和漏電84
6.1 單獨最佳化NBTI效應導致的電路老化85
6.1.1 控制向量的生成85
6.1.2 最佳占空比的求解86
6.1.3 硬體實現87
6.1.4 實驗及結果分析88
6.2 電路老化和靜態漏電的協同最佳化89
6.2.1 協同最佳化模型90
6.2.2 最佳占空比的求解92
6.2.3 實驗及結果分析92
6.3 本章小結95
第7章 總結與未來研究工作展望96
7.1 研究內容總結96
7.2 未來研究工作展望98
參考文獻100
