SYNTHESIS OF SOFT ERROR TOLERANT COMBINATIONAL CIRCUITS

Abstract

مع تقدم تقنية النانو، أصبحت الانظمة الرقمية أكثر قابلية للأخطاء المستحثة بواسطة الذرات الأيونية. حيث أنه يمكن لجسيم ذو طاقة منخفضة أن يغير قيمة بوابة منطقية معينة، فينتج عن ذلك ما يسمى الخطأ اللحظي إذا انتقل هذا التغيير إلى مخارج الدائرة. وبالتالي، أصبحت الوقاية من الأخطاء اللحظية معيارا مهما في تصميم الأنظمة الرقمية. هذا البحث موجه لتحليل وتمثيل وتصميم الدوائر التوافقية وذلك لزيادة وقايتها من الأخطاء اللحظية ذات الطابع المستحدث أيونيا. اقترحنا طريقة تقلل نسبة الخطأ في الدوائر التوافقية بالنسبة للأخطاء اللحظية، هذه الطريقة مبنية على زيادة احتمالية إلغاء أثر الخطأ اللحظي بالاعتماد على التركيب المنطقي للدائرة. في هذه الطريقة يتم استخراج دوائر أصغر من الدائرة الأصلية، و اعادة تصميم هذه الدوائر المستخرجة بحيث تكون اكثر وقاية من الأخطاء اللحظية. ومن ثم يتم إرجاع الدوائر المعاد تصميمها إلى الدائرة الأصلية. التقنية المقترحة لإعادة تصميم الدوائر المستخرجة تقوم على إيجاد أفضل مجموعة من الحدود الغير مكررة لتغطية مدخلات الدائرة المستخرجة. هذه المجموعة توفر أقصى قدر ممكن من الحماية ضد خطأ لحظي واحد خاصة بالنسبة للمدخلات ذات الاحتمالية العالية للحدوث. بعد ذلك، يتم إضافة حدود مكررة للمجموعة بحيث يكون هناك تحسين معتبر في الحماية. اقترحنا تقنية أخرى مبنية على خوارزمية الاستخراج السريع التي يمكن استخدامها لتقليل المساحة الزائدة الناتجة عن تطبيق الطريقة السابقة على الدوائر المستخرجة. نتائج التجارب على الدوائر التوافقية MCNC تبين أنه تحقق تقليل في معدل الخطأ بنسبة 52% بالمقارنة مع الدوائر الأصلية. كما أنه وجد أن تكلفة المساحة الإضافية ما يقارب 61% من مساحة الدوائر الأصلية.