65nm工艺抗辐射标准单元库的设计与表征

"设计和表征一个65nm抗辐射标准单元库" 在现代电子设备中，尤其是在航空航天和军事应用中，抗辐射设计是至关重要的，因为这些设备常常工作在高辐射环境中。这篇研究论文提出了一个创新的方法，用于设计基于65纳米工艺的抗辐射数字标准单元库。该方法的核心是利用C单元的独特特性来对抗单粒子翻转（SEU）和单粒子传输（SET）效应，这两种效应是由宇宙射线或其他辐射粒子引起的，可能导致电路中的随机错误。 C单元是一种特殊的逻辑门，它的功能在某些情况下类似于反相器。当C单元的两个输入具有不同的逻辑状态时，其输出将进入高阻态，保持输出逻辑电平不变。这使得C单元能够有效地过滤掉由辐射引起的短暂脉冲，即毛刺，从而提高系统的抗辐射能力。由于这种特性，C单元被用于设计晶体管级的抗辐射触发器，这些触发器可以构建更稳定的电路，同时还能减少面积、功耗和延迟。 标准单元库通常包含各种基本逻辑门，如AND、OR、NOT等，以及组合这些门的更复杂的单元。在本文提出的库中，C单元被集成到这些标准单元中，使得整个库具备了抗辐射特性。设计者可以利用这个库来创建更适应高辐射环境的集成电路，确保系统在受到辐射影响时仍能正常运行。 为了验证这些抗辐射标准单元的实际性能，研究者采用了一种基于环形振荡器的芯片结构来测量每个单元的延迟。环形振荡器的频率与其中所包含的逻辑单元的延迟直接相关，因此可以提供对延迟特性的精确表征。通过比较实际测量结果和版图后仿真结果，发现两者之间的偏差不超过10%，这表明设计的准确性和可靠性。 该研究的关键贡献在于提供了一种新的设计策略，将抗辐射能力整合到65纳米工艺的标准单元库中。这种方法不仅提高了芯片在辐射环境下的鲁棒性，还保持了良好的电路性能，如低延迟和低功耗。这一成果对于推动抗辐射电子技术的发展，特别是在微型化和高性能系统中，具有重要的实用价值和理论意义。 "设计和表征一个65nm抗辐射标准单元库"的研究探讨了一种新的抗辐射设计方法，利用C单元特性来增强数字电路的稳定性，同时通过实测和仿真验证了其有效性和准确性。这种方法的实施为未来在极端环境下的电子设备设计提供了新的途径和工具。