[發(fā)明專利]通過分析多個(gè)物理不可克隆功能電路編碼的可靠性降級(jí)的早期檢測(cè)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611271070.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN106908710B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·辛迪阿;R·F·克瓦斯尼克;D·辛格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

本發(fā)明描述了通過分析多個(gè)物理不可克隆功能電路編碼的可靠性降級(jí)的早期檢測(cè)。描述了一種裝置，其包括多個(gè)電路，每個(gè)電路被設(shè)計(jì)為展示唯一簽名編碼，所述唯一簽名編碼根據(jù)與用于制造所述電路的制造工藝相關(guān)聯(lián)的制造容差來確定。所述裝置還包括錯(cuò)誤電路，其用于基于來自所述多個(gè)電路的簽名編碼的改變來確定錯(cuò)誤已經(jīng)出現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域總體上涉及電子設(shè)備的可靠性，并且更具體而言，涉及通過分析多個(gè)物理不可克隆功能電路編碼的可靠性降級(jí)的早期檢測(cè)。

背景技術(shù)

隨著電路和其組成結(jié)構(gòu)(例如晶體管)的尺寸的小型化的增長(zhǎng)，可靠性問題可能變得更加普遍，尤其是對(duì)于暴露于極端環(huán)境條件(例如，性能，溫度等)的電路。依此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者有必要包括在發(fā)生災(zāi)難性故障事件之前檢測(cè)可靠性問題的存在的嵌入式功能。

附圖說明

根據(jù)以下具體實(shí)施方式并結(jié)合以下附圖可以獲得對(duì)本發(fā)明更好的理解，在附圖中：

圖1示出了簽名編碼生成電路；

圖2示出了基于多個(gè)簽名編碼來檢測(cè)錯(cuò)誤的電路；

圖3示出了簽名編碼的高熵和低熵集合；

圖4示出了印刷電路板的簽名編碼生成電路；

圖5示出了基于多個(gè)簽名編碼來檢測(cè)錯(cuò)誤的方法；

圖6示出了計(jì)算系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

電路通常被設(shè)計(jì)為(盡量可行地)對(duì)制造容差不敏感。然而，可以設(shè)計(jì)有目的地對(duì)制造容差敏感的一類電路(所謂的“物理不可克隆電路”)。例如，在半導(dǎo)體芯片上實(shí)施的電路可以被設(shè)計(jì)為具有對(duì)其組成晶體管的閾值和/或增益高度敏感的可測(cè)量或可確定的性質(zhì)。

由于對(duì)某些參數(shù)的顯著的敏感度，并且由于相對(duì)于這些相同參數(shù)具有固有變化的下層制造過程，電路的相同設(shè)計(jì)的實(shí)例可以表現(xiàn)出明顯不同的性質(zhì)，即使它們是在相同的半導(dǎo)體芯片上制造的。

圖1示出了電路100的示例，如果其實(shí)施在半導(dǎo)體芯片上將具有對(duì)于其組成晶體管的閾值和增益高度敏感的性質(zhì)。進(jìn)一步如下，描述了另一種電路，如果其實(shí)施在印刷電路板上，則對(duì)印刷電路板的制造工藝的布線跡線的電阻和/或電容容差高度敏感。為了便于總體理解，本申請(qǐng)將首先討論針對(duì)在半導(dǎo)體芯片上實(shí)施的電路的實(shí)施例，并且然后處理針對(duì)印刷電路板實(shí)施方式的其他實(shí)施例。

如在圖1中觀察到的，多路復(fù)用通道對(duì)布置在振蕩環(huán)路中，每個(gè)多路復(fù)用通道具有并聯(lián)反相器對(duì)。選擇電路103(實(shí)施為2位計(jì)數(shù)器)呈現(xiàn)四種不同狀態(tài)(例如，00、01、10、11)，每個(gè)狀態(tài)表示在環(huán)路內(nèi)耦合在一起的反相器的不同組合。例如，狀態(tài)00可以對(duì)應(yīng)于反相器101_4耦合到反相器101_1(環(huán)路105)，狀態(tài)01可以對(duì)應(yīng)于反相器101_4耦合到反相器101_2(環(huán)路106)，狀態(tài)10可以對(duì)應(yīng)于反相器101_3耦合到反相器101_2(環(huán)路107)，并且狀態(tài)11可以對(duì)應(yīng)于反相器101_3耦合到反相器101_2(環(huán)路108)。

如本領(lǐng)域中已知的，晶體管增益變化和/或晶體管閾值電壓變化可以影響驅(qū)動(dòng)反相器使接收反相器翻轉(zhuǎn)其輸出位的時(shí)間。具體來說，較低的驅(qū)動(dòng)反相器增益和較高的接收反相器閾值將使接收反相器在較后的時(shí)間翻轉(zhuǎn)其輸出位。相比之下，較高的驅(qū)動(dòng)反相器增益和較低的接收反相器閾值將使接收反相器在較早的時(shí)間翻轉(zhuǎn)其輸出位。為了簡(jiǎn)單起見，僅提及了晶體管增益和閾值。但是其它制造相關(guān)性質(zhì)(例如，互連電阻、接觸電阻、晶體管尺寸的變化、隨機(jī)摻雜劑波動(dòng)等)也可以影響如上所述的反相器鏈的時(shí)序。為了簡(jiǎn)單起見，以下將僅討論晶體管增益和閾值作為主要示例。

與圖1的反相器101_1至101_4中的每個(gè)反相器和/或它們之間的布線和電路相關(guān)聯(lián)的制造容差應(yīng)導(dǎo)致四個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)/接收反相器組合105至108中的每個(gè)組合展現(xiàn)出驅(qū)動(dòng)反相器能夠翻轉(zhuǎn)接收反相器的不同特性時(shí)間。