[发明专利]负偏压温度不稳定性影响下存储器抗多位翻转可靠性评估模型的设计方法

摘要

负偏压温度不稳定性影响下存储器抗多位翻转可靠性评估模型的设计方法，涉及抗辐射加固电路领域，具体涉及一种存储器在多位翻转效应下可靠性评估模型的设计方法。为了解决现有的存储器抗多位翻转可靠性评估模型设计方法设计出的模型评估准确率低的问题。本发明分析NBTI效应对临界电荷的影响，得到NBTI效应与临界电荷的对应值以及对应关系；统计EventSBU和EventMBU，得到不同临界电荷的存储器发生MBUs事件的概率；根据MBUs事件概率与NBTI应力时间的关系曲线，建立考虑NBTI效应的多位翻转事件概率模型最终得到未使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型和使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型本发明适用于抗辐射加固电路领域。

主权项

负偏压温度不稳定性影响下存储器抗多位翻转可靠性评估模型的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、分析NBTI效应对临界电荷的影响，得到NBTI效应与临界电荷的对应值以及对应关系；步骤二、搭建辐射环境模拟平台，建立不同临界电荷对应的存储单元等效敏感体，针对不同尺寸敏感体，使不同能量的不同粒子以不同角度入射存储阵列，每种情况分别重复进行仿真，统计SBU事件次数EventSBU和MBUs事件次数EventMBU，根据公式(1)，得到不同临界电荷的存储器发生MBUs事件的概率pMBU；pMBU=EventMBUEventSBU+EventMBU---(1)]]>步骤三、根据NBTI效应与临界电荷的对应值、对应关系和不同临界电荷的存储器发生MBUs事件的概率，得到不同NBTI应力时间所分别对应的MBUs事件概率，绘制MBUs事件概率与NBTI应力时间的关系曲线；根据MBUs事件概率与NBTI应力时间的关系曲线，建立考虑NBTI效应的多位翻转事件概率模型，如公式(2)其中，pl是发生l位翻转的概率；pNBTI_l为考虑NBTI效应时发生l位翻转的概率；t是NBTI应力时间；θ是粒子的入射角度；A1、B1、C1、A2、B2、C2是与粒子种类、能量和存储器的制造工艺有关的常数，是通过拟合MBUs事件概率与NBTI应力时间的关系曲线得到的；e是数学常数；步骤四、令第一次辐射事件造成存储器一个字上发生i位翻转的概率为pi，第二次辐射事件造成一个字上发生j位翻转的概率为pj，根据公式(2)，得到存储器失效概率Pf，如公式(3)：其中，pNBTI_i和pNBTI_j分别是考虑NBTI效应时一次辐射事件造成一个字上发生i位翻转和j位翻转的概率；L是ECC纠正能力，表示ECC能够纠正的最大错误位数；N是存储器位数；对于字数为M的存储器，多位翻转效应影响下，经过h个辐射事件后存储器失效概率为：Pf(h)|MBUM=(h-1)·PfM---(4)]]>单位翻转效应影响下，经过h个辐射事件后存储器失效概率为：Pf(h)|SBUM=(h-1)M---(5)]]>通过改变存储器字数M或事件到达率λ，把存储器的多位翻转事件近似地等效为单位翻转事件，如公式(6)Pf(h)|MBUM≅Pf(h)|SBUM′---(6)]]>把公式(4)和公式(5)带入公式(6)，可得公式(7)得到M'，如公式(8)步骤五、根据未使用擦除技术下存储器抗多位翻转可靠性评估模型(9)和公式(8)得到未使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型(10)或者(11)MTTF|MBUnonscrubbing≅MTTF|SBUnonscrubbing=1λ·π·M′2=1λ′·π·M2---(9)]]>MTTFNBTI|MBUnonscrubbing≅MTTFNBTI|SBUnonscrubbing=1λ′·π·M2---(11)]]>其中，为未使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型；为未使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗单位翻转MTTF模型；根据使用擦除技术下存储器抗多位翻转可靠性评估模型(13)，以及公式(8)或公式(12)得到使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型(14)MTTF|MBUscrubbing≅MTTF|SBUscrubbing=ts·2·M′(λ·ts)2=ts·2·M(λ′·ts)2---(13)]]>为使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗多位翻转MTTF模型；为使用擦除技术的考虑NBTI效应的存储器抗单位翻转MTTF模型。