Analysis and Design of Resilient VLSI Circuits: Mitigating Soft Errors and Process Variations

این کتاب با انگیزه چالش‌هایی است که در طراحی سیستم‌های یکپارچه قابل اعتماد با استفاده از فرآیندهای مدرن VLSI وجود دارد. دستیابی به عملکرد قابل اعتماد مدارهای مجتمع (IC) در عصر زیر میکرون عمیق (DSM) به طور فزاینده ای دشوار شده است. با کاهش مداوم اندازه ویژگی های دستگاه، همراه با ولتاژهای تغذیه کمتر و فرکانس های عملیاتی بالاتر، ایمنی مدارهای VLSI نسبت به نویز به طور نگران کننده ای کاهش می یابد. بنابراین، مدارهای VLSI در برابر اثرات نویز مانند تداخل، تغییرات منبع تغذیه و خطاهای نرم ناشی از تشعشع آسیب‌پذیرتر می‌شوند.

این کتاب طراحی مدارهای VLSI انعطاف‌پذیر را شرح می‌دهد. این الگوریتم‌هایی را برای تجزیه و تحلیل اثرات مضر ضربات ذرات تشعشع و تغییرات پردازش بر رفتار الکتریکی مدارهای VLSI و همچنین تکنیک‌های طراحی مدار برای کاهش تأثیر این مشکلات ارائه می‌کند.

• وضعیت هنر را در زمینه طراحی مدار متحمل به تشعشع و طراحی مدار متحمل تغییرات فرآیند توصیف می کند؛
• رویکردهای تحلیلی را برای آزمایش ارائه می کند. به طور موثر شدت اثرات الکتریکی تغییرات تشعشع/فرآیند و همچنین تکنیک هایی برای به حداقل رساندن اثرات ناشی از این دو مشکل؛
• محتوای مهندسین هسته ای را به الگوریتم ها و تکنیک های پیشرو تقطیر می کند. می تواند به راحتی توسط طراحان VLSI قابل درک و اعمال شود.

This book is motivated by the challenges faced in designing reliable integratedsystems using modern VLSI processes. The reliable operation of Integrated Circuits (ICs) has become increasingly difficult to achieve in the deep sub-micron (DSM) era. With continuously decreasing device feature sizes, combined with lower supply voltages and higher operating frequencies, the noise immunity of VLSI circuits is decreasing alarmingly. Thus, VLSI circuits are becoming more vulnerable to noise effects such as crosstalk, power supply variations and radiation-induced soft errors.

This book describes the design of resilient VLSI circuits. It presents algorithms to analyze the detrimental effects of radiation particle strikes and processing variations on the electrical behavior of VLSI circuits, as well as circuit design techniques to mitigate the impact of these problems.

• Describes the state of the art in the areas of radiation tolerant circuit design and process variation tolerant circuit design;
• Presents analytical approaches to test efficiently the severity of electrical effects of radiation/process variations, as well as techniques to minimize the effects due to these two problems;
• Distills content oriented toward nuclear engineers into leading-edge algorithms and techniques that can be understood easily and applied by VLSI designers.