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集成电路作为电子设备的控制中枢取得了广泛的应用,其安全稳定性日益受到各界关注。然而集成电路容易受空间高能粒子辐射而损坏,特别是作为大量数据载体的SRAM在复杂的辐射环境中显得尤为脆弱。近20余年来,SRAM抗辐照加固技术取得的长足的发展,加固对各种粒子辐射环境中的SRAM起到了一定的保护作用。本文在研究和总结已有加固技术的基础上,基于双互锁存单元DICE(Double Interlocked Storage Cell)提出了全状态下抗单粒子辐射SRAM单元存储结构DDICE(Delay DICE),采用该结构设计了一款抗单粒子效应加固SRAM,并对设计的SRAM做了功能验证和抗单粒子效应验证。本论文的主要工作如下:1.本文对空间辐射环境做了详细理论研究,分析了SRAM存储单元各种辐射效应的产生机理,总结了现有加固技术:电阻加固、电路设计加固、工艺加固以及纠错编码加固的加固原理以及不足之处。2.引入加固SRAM存储单元的设计思想,基于DICE结构,采用延时和滤波技术设计了一种在静态存储以及动态读写状态下对单粒子辐射具有免疫作用的SRAM存储结构DDICE单元,可以滤除1 ns宽度的SET翻转脉冲。3.研究并设计了与DDICE单元配套SRAM外围电路,基于全定制电路设计流程设计了一款容量大小为128 Kb的加固SRAM,包括原理图设计、前仿真、版图设计、后仿真、参数提取以及DRC和LVS验证。4.最后对设计的SRAM版图做了时序和功能仿真,以及抗单粒子效应验证和功耗测试。本设计在静态时具有与DICE相似的抗单粒子效果,线性能量传输值LET可以达到37.7218,在写状态LET达到26.1708 Me V×cm2/mg,在读状态LET超过了37.6351 Me V×cm2/mg,远高于经典DICE结构在读写状态下的6.7511Me V ×cm2/ mg和6.6662Me V ×cm2/ mg。与六管SRAM和DICE相比,本设计除了面积有所增加外,抗单粒子效应能力具有了显著的提升,平均功耗约为11.96 m W。