オンチップセンサを用いたばらつき自己補償手法の検討(ディペンダブル(1),システムオンシリコンを支える設計技術)
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概要
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半導体の製造プロセスの微細化に伴い,回路性能や歩留まりへの製造ばらつきの影響が深刻化している.製造後に回路性能を調整する目的で,電圧スケーリングや基板バイアスを用いた制御法が提案されてきた.しかし,チップ別性能調整は一般に製造されたチップ毎にテストを繰返して実施する必要があるため調整コストが大きく,多くの品種で現実的ではない.そこで本研究では,チップに搭載されたリングオシレータセンサによってデバイスパラメータばらつきを推定し,その結果に基づいてばらつきの影響を自己補償することにより低調整コストでチップ別性能調整を行うことを想定する.センサ出力から得られるゲート長やPMOS/NMOSの闇値電圧の情報を基に,速度制約を満たす内で最も消費電力が低い電源電圧と基板バイアスの組合せを調整に用いる自己性能補償手法を提案する.ばらつきセンサが誤差無く正確にデバイスパラメータばらつきを推定できる場合,提案手法は,電圧スケ-リングや基板バイアスで速度のみを調整する従来手法と比べて,消費電力の平均値μを9.3%から32.1%,最悪値μ+3δを0.5%から53.5%削減できる.また本研究では,ばらつきセンサの推定誤差と歩留まりや消費電力の関係を明らかにした.
- 2013-02-25
著者
-
橋本 昌宜
大阪大学大学院情報科学研究科
-
Onoye Takao
Faculty Of Engineering Osaka University
-
Onoye Takao
Department Of Communications And Computer Engineering Kyoto University
-
尾上 孝雄
大阪大学大学院工学研究科情報システム工学専攻
-
樋口 裕磨
大阪大学大学院情報科学研究科
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