ارائه يك المان حافظه جديد با قابليت اطمينان بالا با در نظر گرفتن اثرات تغييرات ساخت و فرسودگي ترانزيستورها

A New High-Reliable Memory Element under Process Variations and Transistor Aging

در اين مقاله، با بكارگيري روش گيت - ديفيوژن - ورودي ساختار لچ FERST به نحوي تغيير داده شده كه يك لچ جديد با قابليت اطمينان بالا به نام GDIL ارائه شده است GDIL تحمل پذيري بالاتري در برابر اشكالات زماني ناشي از اثرات تغييرات ساخت و فرسودگي ترانزيستورهاي از خود نشان مي دهد. شبيه سازي هاي مونت كارلو با استفاده از نرم افزار شبيه سازي HSPICE با در نظر گرفتن شرايط مختلف فرسودگي و تغييرات ساخت انجام گرفته است. نتايج اين شبيه سازي ها نشان مي دهد كه GDIL قابليت اطمينان بالاتري در مقايسه با FERST خواهد داشت؛ به عنوان مثال تحت تاثير 10 سال فرسودگي و تغييرات ساخت 30% درصد تا حدود 50% نسبت به ساختار FERST مقاوم تر مي باشد و همچنين با بكارگيري اين تكنيك توان مصرفي تا حدود 30% بهبود يافته است.

In this paper, we propose a new storage element named as GDIL to improve the reliability of a well-known latch called FERST. Taking advantages of the Gate-Diffusion-Input method, it is expected that GDIL shows higher tolerance considering process variation and aging effects. Monte-Carlo simulations using HSPICE simulation tool are used to investigate the reliability of GDIL and FERST considering different aging and process variation conditions. It is observed that GDIL shows higher reliability in longer operation lifetime and under higher process variations; e.g. for 10 years of lifetime and under 30% process variation, GDIL shows 50% higher reliability comparing to FERST and it also improves power consumption up to 30%.