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A Fault Detection and Diagnosis Method for Via-Switch Crossbar in Non-Volatile FPGA Une méthode de détection et de diagnostic des défauts pour Via-Switch Crossbar dans un FPGA non volatile

Ryutaro DOI, Xu BAI, Toshitsugu SAKAMOTO, Masanori HASHIMOTO

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Résumé:

Les FPGA qui exploitent des via-switches, qui sont des sortes de RAM résistives non volatiles, pour la mise en œuvre de barres croisées attirent l'attention en raison de leur densité d'intégration élevée et de leur efficacité énergétique. La barre transversale du commutateur via est responsable du routage du signal dans les interconnexions en modifiant les états marche/arrêt des commutateurs via. Pour vérifier la fonctionnalité de la barre transversale des via-switchs après la fabrication, des tests de défauts qui vérifient si nous pouvons normalement allumer/éteindre les via-switchs sont essentiels. Cet article confirme qu'un comparateur différentiel général de paires discrimine avec succès les états marche/arrêt des commutateurs via, et clarifie les modes de défaut d'un commutateur via par simulation SPICE au niveau du transistor qui injecte des défauts bloqués sur/off au commutateur atomique et à la varistance, où un via-switch se compose de deux commutateurs atomiques et de deux varistances. Nous proposons ensuite une méthodologie de diagnostic de défauts pour les via-switches dans la barre transversale qui diagnostique les modes de défaut en fonction de la différence de réponse du comparateur entre les via-switchs normaux et défectueux. La méthode proposée permet d'obtenir une détection de défaut à 100 % en vérifiant les réponses du comparateur après avoir activé/désactivé le via-switch. Dans le cas où le nombre de composants défectueux dans un via-switch est de un, le rapport du diagnostic de défaut, qui identifie exactement la varistance et le commutateur atomique défectueux à l'intérieur du via-switch défectueux, est de 100 %, et dans le cas d'un maximum de deux défauts, le taux de diagnostic des défauts est de 79 %.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E103-A No.12 pp.1447-1455
Date de publication
2020/12/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2020VLP0005
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Section on VLSI Design and CAD Algorithms)
Catégories

Auteurs

Ryutaro DOI
  Osaka University
Xu BAI
  NEC Corporation
Toshitsugu SAKAMOTO
  NEC Corporation
Masanori HASHIMOTO
  Osaka University

Mots-clés

Table des matières