没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
高级性能电路设计蒂埃里·博努瓦引用此版本:蒂埃里·博诺。高级表演电路结构。奥特格勒诺布尔大学,2012年。法语NNT:2012GRENT 056。电话:00838425v2HAL Id:tel-00838425https://theses.hal.science/tel-00838425v22013年10月7日提交HAL是一个多学科的开放获取档案馆,用于存放和传播科学研究文件,无论它们是否已这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,或来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaireTHAPOSE为了获得等级格勒诺布尔大学博士专业:纳米电子纳米技术逮捕日期:2006年Présentée par蒂埃里·博诺Michael NICOLAIDIS的指导和Naser-EddineZERGAINOH的准备参加国际医学会EATS博士学校高级性能电路设计Thèse soutenue publiquement le 18 December 2012陪审团组成后:先生,帕特里克,吉拉德Directeur de Recherche CNRS-LIRMM Montpellier,Presidentet特别报告员先生,路易斯,ENTRENA马德里卡洛斯三世大学教授,特别报告员先生,迈克尔,尼古拉迪斯Directeur de Recherche CNRS-TIMA Grenoble,directeur de thèseMonsieur,Naser-Eddine,ZERGAINOH会议主席TIMA Grenoble,co-directeur de thèse蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012雷默西芒Le travail présenté dans cette thèse a été effectué au sein de l'équipe ARIS duTIMA(CNRS-UJF-Grenoble INP),UMR 5159,de Grenoble.多米尼克·博里奥内,我非常感谢你的指导,还有所有的人事管理人员来接待孩子们并帮助他们。我想到了安妮-劳雷·福纳雷-伊蒂埃,索菲·马蒂诺,露西·托雷拉和劳伦斯·本·蒂托。我非常感谢我的导演迈克尔·尼古拉先生和纳塞·埃丁·泽盖诺先生让我能在这段时间内见到他们。我特别考虑到他们对我的信心,因为他们相信我在过去的几年里一直在进行研究工作;他们给了我一些建议和建议,这些建议和建议对我的反思有很大的指导意义。我非常感谢蒙彼利埃大学法国国家科学研究中心LIRMM实验室研究主任帕特里克·吉拉德先生,感谢他接受我的工作报告和我的陪审团主席。感谢马德里卡洛斯三世大学教授路易斯·恩特雷纳先生,这位特别报告员。感 谢 Alexandre Chagoya 先 生 为 CIME 提 供 信 息 援 助 , 并 感 谢 FrédéricChevrot、Nicolas Garnier和Ahmed Khalid为TIMA提供信息服务。Je veux également dire merci à tous ceux qui ont partagé ces quadriannées aulaboratoire , Fabien Chaix , Vladimir Pasca , Panagiota Papavramidou , Salma etMohamed Ben Jrad , Diarga Fall et son frère Ibou-Tine Fall que j'ai eu le plaisird'encadrer durant son stage à TIMA , Gilles Bizot , Adrien Prost Boucle , AdrianEvans,Maryam Bahmani...我非常感谢让·克劳德先生和夫人以及杰奎琳·萨邦纳迪埃,为了您的慷慨,您的感谢,您的忠告和您的绅士风度。我专门为我的家人做了这件事,从我的父母让和米雷耶开始,他们经常回来,我的兄弟皮埃尔和他的同伴海伦在我的内夫,朱利安,他来的时候,我的妻子马加利和他的同伴达米恩在他们的旅途中。我也为我的父母、堂兄弟姐妹、朋友、朋友和妻子安排了这些课程,这些课程对我的城市来说是非常重要的,因为我在希腊的几年里经常看到这些课程,而这些课程也是我新的需求。恩芬,还有,他又听到了人们的怜悯,还有,我请求原谅我没有说这些话,我不能让我在这一刻想到这一点,这是对杰奎琳·米勒夫人的一个建议,还有,我对伯纳德·米勒先生的遗憾,他在85岁的时候为我的朋友感到荣幸。蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012材料桌表9一览表11导言. 13第一章Vulnérabilité et protection des circuits face aux errreurs transitoires 191.1 一、导言211.1.1 Historique de la prise en compte deserrreurs transitoires 211.1.2 Les phénomènes physiques à l'originedes errreurs 221.2 Evolution des technologies memoireset perspectives 241.2.1 DRAM和SRAM 24的1.2.2 SRAM 25内存中的多个错误1.2.3 Multiplexage de colonne 271.3 RAM 28记忆体SER检索技术1.3.1 SEU 28的即时检测1.3.2 Architecturedes memoires回忆录建筑281.3.3 Redondancede donnée 291.4 La protection desfunctions logiques 301.4.1 在一个基本逻辑中传播一个错误301.4.2 Détection des errreurs parredondance temporelle 321.4.3 Détection des errreurs parredondance matérielle 331.4.4 Fiabilitédes bascules 341.5 结论34第二章Architecture matérielle pour supprimer les délais dus à l'utilisationd'uncode correcteur pour protéger une memoire.................................................. 352.1 Rappel sur lescodes correctly 372.2 La pénalité de temps daily à l'utilisation decodes correctly 392.3 Séparation des bits de données et des bitsde contrôle 402.4 Suppression du ddelai lors de l'écriture des donnéesen memoire 432.5 Elimination du ddelai lors de la lecture des donnéesen memoire 442.6 Adaptation de la solution pour lesarchitectures可调整的结构492.6.1 多个国家的收入分配情况49蒂埃里·博努瓦第6页格勒诺布尔16/10/20122.6.2 Ressenpartagées parplusieurs memoires 502.6.3 Chemins contaminables detaille différente 512.6.4 Architecture comportantune boucle 532.7 第53号解决方案的履约费用2.8 Cas d'étudeet résultat 542.9 结论. 58第三章Formalismeet Escherme形式主义和腐败...................................................... 613.1 Introductionaux graphes. 633.2 问题理论练习643.2.1 定义643.2.2 Décomposition d'un graphe enplusieurs ensembles 663.2.3 FIFO associée aux næuds sources,etcycles d'activation 693.2.4 La questionde l'optimisation 713.3 Les étapede l'algorithme 723.3.1 Descriptiond'un circuit 733.3.2 化学污染物的鉴定763.3.3 Les ensembles de sources immediates SEIet SCI 783.3.4 优化材料783.3.5 Cyclesde décontamination 823.4 Cas d'étudeet résultats 823.5 结论85第四章恢复第87巡回法庭庭长的职务4.1 Le principe du“retouren arrière”894.2 1992年第10个周期登记员的保护4.3 Sauvegarde d'états pourles Memoires 944.3.1 Implementation/algorithme1 974.3.2 Implementation/algorithme2 974.3.3 Implementation/algorithme 3 professor de l'étatde l'art 984.3.4 地址错误管理1004.3.5 100号管道的主要组成部分4.4 执行第101号检查点4.4.1 Mécanisme de sauvegarde pourles registres 1024.4.2 Mécanisme de sauvegarde pourles memoires 1034.5 Escherme 1044.5.1 Identification des sources etpipelines reguliers 1064.5.2 FIFO additionnelle et cyclede décontamination 109蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/20124.6 实验结果1114.7 Surcobalt global destechniques proposées 1164.8 结论117材料桌一般结论119附件. 123附录A Conventiond min(LM,v)的理由..............................................................125安纳克斯湾Exploration deschemins contaminés..................................................... 127附录C Source immediate 129附件D. 优化材料131附件E. Cyclede décontamination............................................................................. 135附件F. Marquagedes næuds..................................................................................... 137Bibliographie书目141出版物147Résumé et abstract简历和摘要148蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012数字表图1:电路复杂性的演变(ITRS 2009)13图1-1:niveau terrestre [GGR+ 04](左)上的中子通量,以及硅衬底[ITY+ 10](右)中离子生成的结果23图1-2:晶体管niveau du nÜud d 'un transistor的电流脉冲产生[Bau 05] 23图1-3:SER,par bit et par puce,des memoires DRAM(à gauche)et SRAM(à droite),en fonglyde la technologie([Bau05])25图1-4:在双重和三重错误中的伪位的安置([Ale 11])26Fig. 1-5 Schéma d'un multiplexage de colonne avec un facteur 4 27图1-6:DMR(左)和TMR(右)的一般示意图29图1-7:过渡性错误的掩盖(左)、过渡性错误的传播(右)31图1-8 RAZOR型[END+ 03] 32图1-9:GRAAL型建筑 [Nic 07] 32图1-10:带有一个检测系统的逻辑电路33图1-11:Evolution du SER par bit des SRAM et des bascules en fonadium de la technologie [Bau05] 34图2-1:代码校正器39到期时间图2-2:Réduction du débit dans un circuit utilisant une memoire protégée par un code correcteur 39图2-3:执行《关于对已记录的资料进行更正的准则》42图2-4:建筑物中呈现[MB 05] 42图2-5:使用传统记忆的建筑,带有时钟信号43图2-6:管线未被保护的备忘录45图2-7:Architecture pour la réduction du délai du au code correcteur lors de la lecture 46图2-8:在一个时钟周期内,通过环境保护抑制延迟47图2.9:Architecture générale du circuit de décontamination pour k cycles d'horloge de detection 48图2-10同一管道中多个资源的分配情况50图2-11:50种污染化学品的资源图2-12:Rajout de resources dans un chemin contaminé 51图2-13:污染化学品中的资源:氘溶液52图2-14:一个球壳中的资源Rajout 53图2-15:先进OFDM调制器架构55图2-16:可重构调制器56的计算矩阵图2-17有上下文保护的计算模块体系结构图3-1:非定向图形示例63图3-2:63号定向图图3-3:图解不同集合体的双图示例66Fig. 3-4 Les étape de l'algorithme 72图3-5:电路73的图3-6:利用MUX实现不同长度线路的衔接74图3-7:利用d 'un MUX dans le cas de sources extérieures图3-8(a)图解算法的电路示例77图3-8(b)Fig的双形符号的sous formation 3-8(a)图3-9:80号登记表尾部的最佳材料图3-10:在源名称上进行的材料优化80图3-11多源重组图4-1“retour en arrière”原理90蒂埃里·博努瓦第10页格勒诺布尔16/10/2012图4-2:保护隔离储存的成分[TT 89] 91图4-3:保护隔离储存的成分;资源共享92图4-4:去污时间限制,par limitation du nombrep.................................................................................. 93图4-5:93号管道调节蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012图4-6:在pM个循环中恢复Kème état précédent 94图4-7:Schéma général des implémentations 1 et 2 98图4-8:Schéma général de l'implémentation 3 99图4-9:不同注册银行的FIFO/CAM系统的执行情况[TTR 88] 99图4-10:FIFO/CAM系统的实施1和2(具有上下文恢复)101Fig. 4-11:Implementation 3 du système FIFO/CAM avec restauration de contexte 102图4-12:具有安全点103的仓库成分的安全区图4-13周期整体计时图图4-14:在错误信号103的基础上的EC和保护点的利用的计时图图4-15:带有安全点的实施1和2 104图4-16:带有安全点的实施3 105图4-17图4-5线路的方向图106图4-18:例2 pour l 'algorithme de marquage 108图4-19国家恢复阶段图表示例110图4-20:返回系统到达IP 0 112时的表面接触图4-21:返回到IP 1 113的系统图4-22:返回到IP 2 114的图4-23:返回到IP 3 114的图4-24:K个时钟周期环境恢复技术的基础优化计算结果115图4-25:基于安全点的环境恢复技术的基础优化的计算结果115蒂埃里·博努瓦第10页格勒诺布尔16/10/2012数字表一览表选项卡. 2-1:Résultats de l'implémentation de notre solution dans le modulateur OFDM pour lesRAM-FFT 58Table 3-1:Les chemins contaminés pour k=3 de la figure 3-5(b)77选项卡. 3-2:适用于OFDM 83调制器的算法的补充材料选项卡. 3-3:电路IP1 84应用算法的附加材料选项卡. 3-4:电路IP2 84应用算法的附加材料选项卡. 3-5:适用于电路IP3 85的算法的附加材料选项卡. 4-1:Marquage des næuds de la figure 4-17,étape 1 107选项卡. 4-2:Marquage des núuds de la figure 4-17,étape 2 107选项卡. 4-3:Marquage des næuds de la figure 4-17,étape 3 107选项卡. 4-4:Marquage des næuds de la figure 4-17,étape 4 108选项卡. 4-5:Marquage des núuds de la figure 4-17,étape finale 108选项卡. 4-6:Marquage des næuds de la figure 4-18,étape 1 109选项卡. 4-7:Marquage des núuds de la figure 4-18,étape finale 109选项卡. 4-8:恢复背景技术和利用编码的全球性成果correctives sans pénalité de temps 117蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012导言La fabrication des circuits intégrés modernes est grandement influencée parl'arrivée des technologies nanométriques dans la conception des transistors CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor).这些主要的结果,即制造商的最佳利益,是在一个纯电子的基础上综合最佳利益的能力,既增加了能源消耗,又限制了能源消耗。这种趋势的对比是电路可靠性的显著降低。这部分是由于电路制造的缺陷造成的,另一部分是由于外部现象造成的敏感性增加微电子世界正在努力,而且今天还在努力,遵循摩尔的法律。实际上,晶体管的名称可以在一个表面上实现完全的集成[Int05]。考虑到投资和为减缓CMOS技术对人体的限制所作的努力,人们有理由认为这种趋势将在10年内继续下去。这一演变在视频、电信、工业生产、汽车、安全、航空航天等不同领域的微型电子应用领域中的不可估量的应用领域之外.这一趋势有助于增加产品的复杂性(图1)[ITRS 09]。图1:电路复杂性的演变(ITRS 2009)由于这种复杂性的增加,加上晶体管尺寸的减小和功能频率的增加,制造商不得不降低电子电路的可靠性。这一减少应注意到过渡性错误的增加。蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012导言由于晶体管的尺寸与原子的尺寸相当(0.1和0.2 nm),电路的稳定性受到了干扰。这些额外的扰动告诉我们,中子通量或辐射α对电子成分的影响非常显著[Bau05] [BTN+ 09] [Met09]。细胞提供宇宙射线,这些宇宙射线穿过我们的大气层,在中性中子的粒子中分解,但它们与暗褐色原子相互作用,并产生寄生的电脉冲。在这些例子和评论中,空间或电离层就像核一样,其他辐射问题非常重要,安全和可靠性标准也非常重要Cela可以通过对存储组件中的信息内容进行修改,或者通过对源逻辑产品的结果进行扰动来实现。通过减少成分误差的范围来减少营养导管的张力,并考虑到成分的扰动改变的可能性。对于一个存储组件,告诉我们一个RAM的记忆,这是一个可能的密集面,它包含了扰动的范围。对于计算模块,电路功能频率的增加,以及电路复杂性的增强,使得在一个基本逻辑结果中的扰动增加了最终由一个存储组 件 ( 开 孔 、 寄 存 器 、 备 忘 录 ) 捕 获 的 机 会 。 Enfin , les diffésummation defunctionnement due à la variabilité dans le processus de fabrication , font que lasensibilité aux phénomènes extérieurs variie d'un circuit à un autre [TEI+ 04] [RPS+05][ITY+ 10].总的来说,过渡性错误可以分为三类。–错误:一个基本逻辑的结果是正确的,但有一个滞后于先前的错误。这种延迟可以在时钟转换后产生正确的结果。这些错误通常都是由于变量问题造成的。–Les évènements transitoires ou Single Event Transient(SET):une ouplusieurs functions logiques sont perturbées par un phénomène extérieurqui résulte en la propagation d'une impression parasite à travers le circuit.就像故障一样,当脉冲发生时,错误的过渡通道就被时钟的过渡所捕获。–储存或单粒子翻转(SEU)成分的变化:储存成分中的一个或多个储存位在一组额外的扰动中被修改。Ces changements d'état peuventégalement se différentier en plusieurs catégories:o一种挑衅性的手段来改变一种单比特或单比特翻转(SBU);导言蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012o一种新的挑衅性的改变多个比特在同一时间或多个单元翻转(MCU);o一种挑衅性的行为,即多次比特的改变,甚至在记忆或多比特翻转(MBU)中登记。他有两种解决问题的方法。第一步由电子元件和辐射电阻组成,但也有均衡和互补。第二,它可能位于逻辑电路的新架构上,包括检测和校正过渡现象的错误。这是后续研究工作的最重要一环。这个问题的fiabilité是最重要的记忆,因为它是最重要的电路部分,并集中了最重要的晶体管。在制造过程中,在有限的自主权范围内,这些材料对可能的各种各样的外部扰动非常敏感。Cela conduit à un acroissement du taux de MCU,etdonc potentiellement du taux de MBU [RPS+ 05] [ITY+ 10]. 这 些 技 术 dédiées à laréduction de la probabilité d'errreurs pour les memoires RAM peuvent se regrouper pourl'essentiel en trois catégories : détection instantanée des SEU ( captured de courantintégrés à la memoire),architectures des memoires (design des cellules memoiresSRAM renforcées ) , et redondance des données ( redondance modulaire , codecorrected d'errreurs).这些解决方案可以通过多路复用的列来组合整体和/或完成,其中列包含更多可能的位,这些位可以在备忘录中登记。事实上,这是一个可能的错误,它会影响到一个过渡性的错误,再加上一点记忆中的错误。这些错误纠正代码构成了一个解决方案,该解决方案可以确保一个良好的可靠性。总之,加强对备忘录的敏感性是利用各种准则和综合体的一个渠道。同时,电路功能频率的提高也会对系统的频带产生负面影响。En effet les circuits decodage et de décodage induisent une pénalité de temps whi peut être inacceptable dans uncertain nombre de circuits.这项工作的目的是提议建立一个基于代码更正者的保护系统,该系统与新的技术趋势兼容,即该系统具有可靠性或功能灵活性。Pour cela nous proposons unemethode au niveau architectural permettant l'utilisation des codes plus complex sansabaisser les performance du système.此外,所提出的解决方案限制了方法和电路中集成的材料。导言蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012Contribution de la Thèse我们提出了一种在niveau RTL上实现代码正确性的方法,该方法可以用于输入同步结构类型的适配器。这种方法可以提高记忆中书写者代码的使用率。除此之外,她还限制了自己的时间,因为她可能会犯一个错误,这是她在回忆录中的一次演讲。在全球范围内,如果出现错误,则对代码正确时间的处理不受限制。该技术允许限制系统的带宽,使用正确的代码,并提供一种辅助材料,以实现相对可靠的代码。为了使电路去污过程顺利进行,需要在电路中植入一个假体;假体完整性控制与电路正常功能平行进行。这一消除污染需要恢复电路储存中的某些成分。Cette restauration est réalisée par l'ajout de FIFO qui vont préserver les donnéesprécédentes de ces composants de stockage pendant quelques cycle d'horloge.然而,由于电路的复杂性,以及计算模块体系结构的新颖性,使得该解决方案很难实现。这是为什么,感谢一个电路的抽象表示,一个算法渗透到电路的组成部分的标识符中,而不是把这些数据保存在一个平等的基础上。我们将评估这种方法在上下文中的应用以及大规模的后续应用的影响:在电路中恢复一个可能产生错误的电路。最后,这一关系由五个章节组成:第1章指出了电子电路的可靠性问题面临着过渡性错误。特别是实际趋势和变化,因为新建筑的不同技术是为了应对这些现象而提出的。第二章是对记录更正代码时所用的辅助书写方法的一种尝试,也是对错误的代码进行讲授时的限制。L'architecture détailée de la solution y est détailée pas à paspour un circuit simple. Enfin sont détaillés les ajuspement à effectuer pour implémentercette solution dans les architectures les plus complex. L'importance des compoants destorkage dont on doit restorer les états précédents pour effectuer une dépolarizationcorrecte est proposed en évidence.导言蒂埃里·博努瓦格勒诺布尔大学16/10/2012第3章介绍了理论和算法的改进,以便在第2章中实现所介绍的技术。这条线路是由一个东方的书写体构成的。Ce modèle permet d'établir les propriétés quevérifient les composants de stockage dont les états précédents doivent être préservés pourla décontamination.在这方面的研究中,算法渗透到这些成分的识别中,这是一种利用这一技术重新确定材料成分的方法第四章是关于电路整体的一个重要部分的恢复,作为现有技术的延伸。该章对所提出的多个解决方案进行了比较研究。这些解决方案都是基于最小化材料成本的电路设计原则。Les modifications à apporter à l'algorithme presésenté au chapitre 3pour résoudre ce nouveau probleme y sont également presésentées.第2章、第3章和第4章涉及连接问题,同时时间也相对不同,因此有一个部分专门用于实验结果。这份备忘录包含了对未来前景的展望,因此可以参加会议。
下载后可阅读完整内容,剩余1页未读,立即下载
cpongm
- 粉丝: 5
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- C++标准程序库:权威指南
- Java解惑:奇数判断误区与改进方法
- C++编程必读:20种设计模式详解与实战
- LM3S8962微控制器数据手册
- 51单片机C语言实战教程:从入门到精通
- Spring3.0权威指南:JavaEE6实战
- Win32多线程程序设计详解
- Lucene2.9.1开发全攻略:从环境配置到索引创建
- 内存虚拟硬盘技术:提升电脑速度的秘密武器
- Java操作数据库:保存与显示图片到数据库及页面
- ISO14001:2004环境管理体系要求详解
- ShopExV4.8二次开发详解
- 企业形象与产品推广一站式网站建设技术方案揭秘
- Shopex二次开发:触发器与控制器重定向技术详解
- FPGA开发实战指南:创新设计与进阶技巧
- ShopExV4.8二次开发入门:解决升级问题与功能扩展
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功