講演名 2021-12-01
TCADを用いた回路とレイアウト構造によるフリップフロップのソフトエラー耐性の評価
小谷 萌香(京都工繊大), 中島 隆一(京都工繊大), 井置 一哉(ローム), 古田 潤(京都工繊大), 小林 和淑(京都工繊大),
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抄録(和) 本稿では130 nmプロセスのフリップフロップ(FF)とトランジスタと配線を追加した面積,遅延,電力オーバーヘッドの小さい提案回路のソフトエラー耐性をデバイスシミュレーションを用いて評価した.回路シミュレーションによるソフトエラー耐性評価ではレイアウト依存性を評価することができない.ここではレイアウト構造をTCADにより再現し,レイアウト依存性の評価を行った.ソフトエラー耐性の低いFFと比較して提案回路の臨界LET値は2.5倍に増加し,Cross Sectionは30%に減少した.実測と回路シミュレーションでソフトエラー耐性の相関係数が0.34と低かった測定条件においてデバイスシミュレーションを用いることで相関係数は0.74へと向上した.
抄録(英) We compare the soft error tolerance of conventional flip-flops (FFs) and the proposed radiation-hard FF with small area, delay and area overheads by adding transistors and wires in a 130 nm process by using device simulation. Circuit simulations cannot evaluate layout dependence of soft errors. By constructing layout structures on TCAD, the layout dependence is evaluated. The critical LET of the proposed circuit becomes 2.5x larger than the conventional FF and the cross section of the proposed circuit is decreased to 30%. The correlation coefficient of the soft error tolerance on a specific condition between the measurement results and the circuit simulation results is 0.34, while that between the measurement results and the device simulation results becomes 0.74.
キーワード(和) ソフトエラー / デバイスシミュレーション / 回路シミュレーション / 信頼性
キーワード(英) Soft error / Device simulation / Circuit simulation / Reliability
資料番号 VLD2021-17,ICD2021-27,DC2021-23,RECONF2021-25
発行日 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF)

研究会情報
研究会 VLD / DC / RECONF / ICD / IPSJ-SLDM
開催期間 2021/12/1(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) デザインガイア2021 -VLSI設計の新しい大地-
テーマ(英) Design Gaia 2021 -New Field of VLSI Design-
委員長氏名(和) 小林 和淑(京都工繊大) / 高橋 寛(愛媛大) / 佐野 健太郎(理研) / 高橋 真史(キオクシア) / 中村 祐一(NEC)
委員長氏名(英) Kazutoshi Kobayashi(Kyoto Inst. of Tech.) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Kentaro Sano(RIKEN) / Masafumi Takahashi(Kioxia) / Yuichi Nakamura(NEC)
副委員長氏名(和) 池田 奈美子(NTT) / 土屋 達弘(阪大) / 山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大) / 池田 誠(東大)
副委員長氏名(英) Minako Ikeda(NTT) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo)
幹事氏名(和) 兼本 大輔(大阪大学) / 宮村 信(NEC) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 廣瀬 哲也(阪大) / 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) / 瀬戸 謙修(東京都市大) / 川村 一志(東工大) / 廣本 正之(富士通) / 細田 浩希(ソニーLSIデザイン)
幹事氏名(英) Daisuke Kanemoto(Osaka Univ.) / Makoto Miyamura(NEC) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba Univ.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Tetsuya Hirose(Osaka Univ.) / Koji Nii(TSMC) / Kenshu Seto(Tokyo City Univ.) / Kazushi Kawamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Hiromoto(Fujitsu) / Hiroki Hosoda(Sony LSI Design)
幹事補佐氏名(和) / / 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学) / 宮地 幸祐(信州大) / 吉原 義昭(キオクシア) / 久保木 猛(九大)
幹事補佐氏名(英) / / Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Yoshiaki Yoshihara(キオクシア) / Takeshi Kuboki(Kyushu Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology
本文の言語 JPN
タイトル(和) TCADを用いた回路とレイアウト構造によるフリップフロップのソフトエラー耐性の評価
サブタイトル(和)
タイトル(英) Soft Errors on Flip-flops Depending on Circuit and Layout Structures Estimated by TCAD Simulations
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) ソフトエラー / Soft error
キーワード(2)(和/英) デバイスシミュレーション / Device simulation
キーワード(3)(和/英) 回路シミュレーション / Circuit simulation
キーワード(4)(和/英) 信頼性 / Reliability
第 1 著者 氏名(和/英) 小谷 萌香 / Moeka Kotani
第 1 著者 所属(和/英) 京都工芸繊維大学(略称:京都工繊大)
Kyoto Institute of Technology(略称:KIT)
第 2 著者 氏名(和/英) 中島 隆一 / Ryuichi Nakajima
第 2 著者 所属(和/英) 京都工芸繊維大学(略称:京都工繊大)
Kyoto Institute of Technology(略称:KIT)
第 3 著者 氏名(和/英) 井置 一哉 / Kazuya Ioki
第 3 著者 所属(和/英) ローム株式会社(略称:ローム)
ROHM Co., Ltd(略称:ROHM)
第 4 著者 氏名(和/英) 古田 潤 / Jun Furuta
第 4 著者 所属(和/英) 京都工芸繊維大学(略称:京都工繊大)
Kyoto Institute of Technology(略称:KIT)
第 5 著者 氏名(和/英) 小林 和淑 / Kazutoshi Kobayashi
第 5 著者 所属(和/英) 京都工芸繊維大学(略称:京都工繊大)
Kyoto Institute of Technology(略称:KIT)
発表年月日 2021-12-01
資料番号 VLD2021-17,ICD2021-27,DC2021-23,RECONF2021-25
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) VLD-277,ICD-278,DC-279,RECONF-280
ページ範囲 pp.1-6(VLD), pp.1-6(ICD), pp.1-6(DC), pp.1-6(RECONF),
ページ数 6
発行日 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF)