[发明专利]一种感知处理器NBTI效应延时的检测电路及其方法

权利要求书

1.一种感知处理器NBTI效应延时的检测电路，包括老化探测模块（1）及老化测量模块（2），其特征在于，所述老化探测模块（1）的输入端与处理器关键路径的输出端连接，所述老化探测模块（1）的输出端通过两个多路复用器（3）与老化测量模块（2）的输入端连接，所述老化测量模块（2）的输出端输出处理器关键路径的延时量；

所述老化探测模块（1）包括主锁存器D1、从锁存器D2、从锁存器D3、反相器NOT1、反相器NOT2、与非门NAND1、与非门NAND2及与非门NAND3，关键路径输出的信号翻转信息输入到主锁存器D1的输入D端，主锁存器D1的输出QM端分别与从锁存器D2的输入D端、反相器NOT1的输入端连接，主锁存器D1的输出QMN端与反相器NOT2的输入端连接，从锁存器D2的输出Q端与从锁存器D3的输入D端连接，从锁存器D3的输出QS端与反相器NOT1的输出端分别接入与非门NAND1的输入端，从锁存器D3的输出QSN端与反相器NOT2的输出端分别接入与非门NAND2的输入端，与非门NAND1的输出端PF和与非门NAND2的输出端PR分别接入一个多路复用器（3）的输入端；所述多路复用器（3）的输出端接入与非门NAND3的输入端，所述与非门NAND3的输出端输出关键路径脉冲信号；

所述老化测量模块（2）包括环形振荡器模块（21）、延时线模块（22）和N位计数器模块（23），所述延时线模块（22）的输入端与与非门NAND3的输出端连接，所述环形振荡器模块（21）的输入端与延时线模块（22）的输出端连接，所述环形振荡器模块（21）和延时线模块（22）的输出端均与N位计数器模块（23）的输入端连接，所述N位计数器模块（23）的输出端输出处理器关键路径的延时量；

所述环形振荡器模块（21）由一个与非门和N个与门串联组成环形振荡回路，其中，与非门产生正反馈；

所述环形振荡器模块（21）的振荡周期为T_RO=2Nt_delay，其中N是与门的个数，t_delay为门的传输延迟时间，通过改变电路中与门的个数可以改变电路的振荡周期；

所述延时线模块（22）由多个非门串联组成，且延时线模块（22）的频率大于环形振荡器模块（21）的振荡频率；

所述N位计数器模块（23）计算脉冲信号的延迟量，计算公式为：Pulsewidth=k*T_RO+（N₁-N₂）*T_delay，其中T_RO为环形振荡器模块（21）的周期，T_delay为延时线模块（22）的周期，k为N位计数器模块（23）数到脉冲边沿的个数。

2.根据权利要求1所述的一种感知处理器NBTI效应延时的检测电路，其特征在于：处理器包含多条关键路径，每条关键路径上均连接一个老化探测模块（1），每个老化探测模块（1）均通过两个多路复用器（3）与老化测量模块（2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种感知处理器NBTI效应延时的检测电路，其特征在于：还包括控制模块（4），所述控制模块（4）分别与老化探测模块（1）、老化测量模块（2）、多路复用器（3）连接。

4.一种感知处理器NBTI效应延时的检测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至3任一所述的感知处理器NBTI效应延时的检测电路中，其特征是，包括如下步骤：

步骤一： 将处理器每条关键路径末端的触发器与一个老化探测模块（1）连接，获得该关键路径的信号翻转信息；

步骤二：将每个老化探测模块（1）均与两个多路复用器（3）连接，多路复用器（3）接收老化探测模块（1）输出的信息，并根据控制模块（4）输出控制使能信号，判断输入哪一条路径中的信息，同时并输出该路径信息；

步骤三：将该路径信息输入与非门NAND3，通过与非门NAND3将该路径信息转换为脉冲信号，并将该脉冲信号输出给老化测量模块（2）；

步骤四：将脉冲信号输入延时线模块（22），通过延时线模块（22）将脉冲信息完整的传递到N位计数器模块（23），同时通过环形振荡器模块（21）和N位计数器模块（23）计算量化路径的延时时间。