Logical Resynthesis of Combinational Circuits for Reliability Increase

Abstract

При функционировании микроэлектронных устройств в условиях космоса необходимо учитывать внешние воздействия. Работа устройства в подобных условиях затрудняется негативным влиянием радиационного излучения на электронные компоненты схемы. Воздействие тяжелых заряженных частиц приводит к одиночным сбоям логических элементов, из-за чего логика работы устройства может быть нарушена. В связи с этим при проектировании электронных схем, которые будут использоваться в космических аппаратах, необходимо выполнение повышенных требований к устойчивости интегральных схем (ИС) к одиночным сбоям. По мере уменьшения технологических норм проектирования ИС проблема сбоеустойчивости становится актуальной и для изделий микроэлектроники гражданского применения. Решение данной задачи обычно осуществляется методами аппаратной защиты, к которым относятся методы помехоустойчивого кодирования, методы резервирования, а также методы логической защиты. В данной статье рассматриваются методы оценки устойчивости ИС к одиночным сбоям в логических элементах, а также основные методы защиты схем. В работе предлагается техника ресинтеза логических комбинационных схем, использующая логические ограничения, выводимые с помощью метода резолюций, для оценки устойчивости к одиночным сбоям. В ходе ресинтеза предлагается использовать методы логической защиты уязвимых участков схемы, что не влечет ощутимого роста занимаемой устройством площади, свойственного методам резервирования и помехоустойчивого кодирования. Ресинтез; сбоеустойчивость; надежность; комбинационные схемы; логические корреляции; метод резолюций.