Assas Recherche | Estimation de la performance des circuits numériques sous variations PVT et vieillissement

Estimation de la performance des circuits numériques sous variations PVT et vieillissement (Document en Anglais)

Accès au(x) document(s)

Accéder au(x) document(s) :

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Version :

Thèse avec 2 versions : seule la version intégrale est proposée ; sur authentification (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Altieri scarpato Mauricio

Altieri scarpato, Mauricio

Nom

Altieri scarpato

Prénom

Mauricio

Nationalité

Français

Date de soutenance : 12-12-2017

Directeur(s) de thèse : Beigné Édith

Beigné, Édith

Nom

Beigné

Prénom

Édith

- Lesecq Suzanne

Lesecq, Suzanne

Nom

Lesecq

Prénom

Suzanne

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Nom

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : Observatoire des micro et nanotechnologies (Grenoble, Isère, France ; 2005-2018?)

Observatoire des micro et nanotechnologies (Grenoble, Isère, France ; 2005-2018?)

Nom

Observatoire des micro et nanotechnologies (Grenoble, Isère, France ; 2005-2018?)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Nom

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Informations générales

Discipline : Nano electronique et nano technologies
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Fiabilité des circuits numériques, Vieillissement, Bti, Hci, Pvt, Architectures adaptative
Mots-clés :

Circuits intégrés numériques - Fiabilité
Composants électroniques - Fiabilité
Circuits intégrés - Construction

Résumé : La réduction des dimensions des transistors a augmenté la sensibilité des circuits numériques aux variations PVT et, plus récemment, aux effets de vieillissement, notamment BTI et HCI. De larges marges de sécurité sont donc nécessaires pour assurer un fonctionnement correct du circuit, ce qui entraîne une perte d'énergie importante. Les solutions actuelles pour améliorer l'efficacité énergétique sont principalement basées sur des solutions de type «Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS)». Cependant, ce type de solution ne peut anticiper les variations avant qu'elles ne se produisent. Cette approche doit donc être amélioré pour traiter les problèmes de fiabilité liés au vieillissement. Cette thèse propose une nouvelle méthodologie pour générer des modèles simplifiés pour estimer la fréquence maximale du circuit Fmax. Un premier modèle est créé pour estimer le délai de propagation du (des) chemin(s) critique(s) en fonction des variations PVT. Les effets BTI et HCI sont ensuite modélisés via une modification des paramètres du premier modèle. Construit à partir des modèles au niveau transistor, le modèle de vieillissement obtenu prend en compte tous les facteurs qui influent sur le vieillissement, à savoir, la topologie des circuits, l'application, la tension et la température. La méthodologie proposée est validée sur deux architectures en technologie 28nm FD-SOI. Les modèles peuvent être alimentés par des moniteurs de température et de tension, ce qui permet une évaluation précise de l'évolution de Fmax. Toutefois, ces moniteurs sont sensibles au vieillissement. Aussi, une méthode de recalibrage pour compenser les effets du vieillissement a été développée pour un moniteur numérique de température et de tension. Des exemples d'applications en ligne sont donnés. Les modèles sont également utilisés pour simuler des circuits complexes sous des variations de vieillissement, par exemple un circuit multi-cœur et un système AVFS. Cela permet d'évaluer différentes stratégies concernant la performance, l'énergie et la fiabilité.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2017GREAT093
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive