单粒子四点翻转自恢复加固锁存器设计

作者：黄正峰; 郭阳; 李雪筠; 徐奇; 宋钛; 戚昊琛; 欧阳一鸣; 倪天明

来源：计算机辅助设计与图形学学报, 2021, 33(04): 632-639.

• 单粒子翻转
• 抗辐射加固设计
• 四点翻转
• 双输入反相器
• 软错误自恢复

为了容忍日益严重的单粒子多点翻转,提出了一种能够容忍单粒子四点翻转的加固锁存器——QNURL(quadruple node upset recovery latch).该锁存器包含40个同构的双输入反相器,形成5×8的阵列结构,构建了多级过滤的容错机制.通过有效地利用双输入反相器的单粒子过滤特性,当任意4个内部状态节点同时发生翻转时,都可以被多级过滤机制消除,自动恢复到正确值. PTM 32 nm工艺下的仿真结果表明,与现有的4种单粒子多点翻转加固锁存器综合比较,该锁存器的单粒子四点翻转自恢复比率高达100%,延迟平均降低了86.02%,功耗延迟积(powerdelayproduct,PDP)平均降低了78.94%,功耗平均增加了59.09%,面积平均增加了4.63%.文章最后对结构进行了衍生,提出了容忍N点翻转的(N (10)1)'2N结构框架.

• 单位
  安徽工程大学; 合肥工业大学