Ein netzlistenbasiertes Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse fehlertoleranter VLSI-Schaltkreise:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
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| adam_text | Titel: Ein netzlistenbasiertes Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse fehlertoleranter VLSI-Schaltkreise
Autor: Gaedke, Klaus
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Klaus Gaedke, Hannover Ein netzlistenbasiertes Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse fehlertoleranter VLSI-Schaltkreise Reihe 9 : Elektronik Nr. 238 VM VERLAG
Inhaltsverzeichnis Verwendete Symbole und Abkürzungen.................................... VII Abstract................................................................ XI 1 Einleitung........................................................... 1 2 Grundlagen fehlertoleranter VLSI-Schaltkreise........................... 4 2.1 Begriffsdefinitionen................................................ 4 2.1.1 Zuverlässigkeit von VLSI-Schaltkreisen......................... 4 2.1.2 Fehlerarten bei VLSI-Schaltkreisen ............................ 5 2.1.3 Fehlerursachen bei VLSI-Schaltkreisen ......................... 6 2.2 Fehlertoleranztechniken für VLSI-Schaltkreise.......................... 8 2.2.1 Hardware-Redundanz bei Schaltnetzen.......................... 8 2.2.1.1 Residuen-Codes............................................ 13 2.2.1.2 Biresiduen-Codes........................................... 16 2.2.2 Hardware-Redundanz bei Schaltwerken ......................... 17 2.2.2.1 Mehrfach modulare Redundanz bei Schaltwerken.................. 18 2.2.2.2 Selbstüberwachende Schaltwerke .............................. 20 2.2.3 Algorithmen-basierte Fehlererkennung und Fehlertoleranz .......... 24 2.2.3.1 Algorithmen-basierte Fehlererkennung bei der Diskreten-Fourier-Transformation ............................. 25 2 . 23.2 Algorithmen-basierte Fehlerkorrektur bei der Matrix-Matrix-Multiplikation................................. 26 3 Bisherige Ansätze zur Zuverlässigkeitsanalyse von fehlertoleranten Schaltkreisen ........................................................ 28 4 Netzlistenbasiertes Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse fehlertoleranter VLSI-Schaltkreise.................................................... 33 4.1 Entwurfsmethodik und Netzlisten-Formate ............................. 33 4.2 Fehlerlokalisation bei transienten Fehlem............................... 36 4.3 Netzlistenmodifikation
............................................. 39 4.3.1 Netzlistenmodifikation unter Berücksichtigung von Macro-Zellen .... 43 4.4 Anpassung des Verfahrens an unterschiedliche Zell-Bibliotheken............ 44 4.5 Diskussion verschiedener Fehlermodule................................ 47 4.5.1 Basis-Fehlermodule......................................... 47 4.5.2 Erweitertes Fehlermodul zur realistischen Modellierung von Fehlerursachen mit High- und Low-Pegel ....................... 49 V
4.6 Automatisierte Erstellung der Stimuli-Dateien........................... 51 4.7 Simulationsergebnisse für einfache Schaltungsmodule bei Verwendung von grundlegenden Fehlertoleranztechniken ................................ 56 4.7.1 Fehlertoleranter 16-Bit-Addierer .............................. 56 4.7.2 Fehlertoleranter 6-Bit-Addierer auf der Basis eines fehlerkorrigierenden Bi-Residuen-Codes........................ 61 4.7.3 Fehlertolerantes Steuerwerk................................... 65 5 Vergleich der erreichbaren Genauigkeit mit einem existierenden Verfahren .... 75 6 Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens bei algorithmen-basierter Fehlererkennung..................................................... 77 7 Zusammenfassung.................................................... 80 8 Anhang............................................................. 82 9 Literaturverzeichnis.................................................. 86 VI
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