一种基于迭代PTM模型的电路可靠性评估方法-论文.pdf

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1、第37卷第7期计算机学报VoI．37NO．72Ol4年7月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSJuly2014一种基于迭代PTM模型的电路可靠性评估方法肖杰”。江建慧朱旭光(浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023)(同济大学软件学院上海2018O4)摘要纳米工艺的快速发展既给电路设计创造了新的机会，同时也带来了新的挑战，基于纳米器件的电路可靠性设计便是主要挑战之一，因此有必要研究在设计的早期阶段便能准确地评估电路可靠性的方法．考虑到经典的概率转移矩阵方法在电路可靠性计算中的优势与不足，文中提出了宏门的概念和以宏门为单位的迭代概率转移矩阵模型，

2、并设计了相应的电路可靠性评估算法，可计算从原始输入到任意引线位置的电路可靠度，该算法的复杂性与宏门的数目成线性关系．理论分析与在74系列电路和ISCAS85基准电路上的实验结果证明了文中所提方法的准确性、有效性及潜在的应用价值．关键词门级电路可靠性评估；宏门；逻辑划分；概率方法；迭代概率转移矩阵模型中图法分类号TP331DOI号10．3724／SP．J．1016．2014．01508AMethodofCircuitReliabilityEstimationBasedonIterativePTMModelXIAoJie·JIANGJian—HuiZHUXu—Guang

3、。’(CollegeofComputerScienceandTechnology，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023)。(SchoolofSoftwareEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804)AbstractTherapiddevelopmentofnanotechno1ogyhasnotonlyopenedupnewpossibilities，butalsobroughtnewchallengesforcircuitdesign．Oneofthemaincha

4、llengesisthereliabilityofcircuitdesignbyusingnano—devices．Therefore，itisnecessarytodevelopanaccurateandfastmethodologyforcircuitreliabilityestimationatearlydesignstage．Consideringtheadvantagesanddisadvantagesoftheclassicalmethodsofcircuitreliabilitycalculationbasedonprobabilistictransf

5、ermatrix(PTM)，thispaperproposedtheconceptofmacro—gatestogetherwithaniterativePTMmodelbasedonmacro—gates，andanovelalgorithmforcalculatingthecircuitreliabilityfromprimaryinputtOanypinpositioninacircuit．Thecomplexityoftheproposedalgorithmislinearlyrelatedtothenumberofmacro—gatesinacircuit

6、．Simulationresultsfor74一seriesandISCAS85benchmarkcircuitsdemonstratetheaccuracy，efficiency，andpotentialapplicationvalueoftheproposedalgorithm．Keywordsgate—levelcircuitreliabilityestimation；macro—gate；logicalpartitioning；probabilisticmethod；iterativeprobabilistictransfermatrixmodel尺寸不断缩

7、小，电路密度不断提高，尤其是深亚微1引目米、纳米工艺的应用，给芯片的可靠性带来了严重影响．在本文中，逻辑电路的可靠性指电路对永久性故超大规模集成(VLSI)电路规模不断扩大，特征障、间歇性故障和瞬时性故障的敏感性的度量．因收稿日期：2011—11—13；最终修改稿收到13期：2013—12—25．本课题得到国家自然科学基金(6O9O3O33)、国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2005cB3216O4)资助．肖杰，男，1984年生，博士，主要研究方向为可信与容错计算．E—mail：xiaojiexqj@gmail．corfl·江建慧，男，1964年生，