[發(fā)明專利]一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011184011.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112329374B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉毅;荀奕琿;楊銀堂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/38
• 分類號: G06F30/38
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，包括：

步驟1)仿真設(shè)置

選定被分析電路，進(jìn)行仿真相關(guān)設(shè)置，包括故障注入設(shè)置、仿真時間設(shè)置、測量節(jié)點設(shè)置和仿真次數(shù)設(shè)置；

步驟2)網(wǎng)表提取與編輯

基于電路網(wǎng)表文件，依據(jù)步驟1)的設(shè)置，提取和編輯仿真所需文件，包括包含故障注入的晶體管級網(wǎng)表、不含故障注入的門級/RTL級/行為級網(wǎng)表、描述數(shù)模轉(zhuǎn)換接口的a2d文件、結(jié)果測量文件和testbench文件；

步驟3)混合仿真與分析

依據(jù)步驟2)提取的仿真文件，在步驟1)設(shè)置的仿真時間下，進(jìn)行模擬與數(shù)字的混合仿真，分析結(jié)果測量文件在仿真中得到的仿真結(jié)果，得出指定故障注入范圍情況下，電路對單粒子效應(yīng)的響應(yīng)情況；

步驟4)遍歷判斷

判斷故障注入范圍是否全電路遍歷；若否，更換故障注入設(shè)置，跳轉(zhuǎn)至步驟2)；若是，跳轉(zhuǎn)至步驟5)；

步驟5)面積等效分析

依據(jù)故障注入范圍面積、故障注入范圍中敏感部位的面積以及全電路的面積之間的關(guān)系，同時依據(jù)多次步驟3)中得到的不同故障注入范圍情況下電路對單粒子效應(yīng)的響應(yīng)情況，通過面積等效分析，完成全電路高速高精度的單粒子效應(yīng)仿真分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，在步驟3)的混合仿真過程中，故障注入的實現(xiàn)方式是采用SPICE語法中的分段線性電流源(PWL)形式添加至電路網(wǎng)表。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，在步驟3)的混合仿真過程中，故障注入采用單次仿真一個故障的隨機注入的模式，即每次仿真隨機選取故障注入范圍內(nèi)的一個電路節(jié)點、隨機選擇注入時間范圍內(nèi)的一個時間節(jié)點進(jìn)行注入。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，步驟1)中所述故障注入設(shè)置的相關(guān)參數(shù)包括故障注入范圍、注入時間范圍和LET值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，步驟2)中，所有文件均通過Perl與Shell語言編寫的腳本生成；步驟3)中，使用Perl與Shell語言編寫的腳本完成仿真任務(wù)與結(jié)果統(tǒng)計，并實現(xiàn)結(jié)果分析，記錄電路出錯時的故障注入位置、時間與電路錯誤情況。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，步驟3)中所述混合仿真指定為數(shù)字頂層(verilog-top)的模式，相應(yīng)的，所述testbench文件中的激勵為數(shù)字激勵。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，步驟3)中所述電路對單粒子效應(yīng)的響應(yīng)情況指單粒子軟錯誤率的統(tǒng)計，涉及的參數(shù)包括故障注入范圍、故障產(chǎn)生次數(shù)和仿真次數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，步驟3)中所述混合仿真，是使用模擬仿真器FineSim聯(lián)合數(shù)字仿真器VCS進(jìn)行仿真。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，所述被分析電路的面積大小通過Layout L或Design Compiler軟件工具分析得出。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種針對大規(guī)模電路的單粒子效應(yīng)快速仿真方法，其特征在于，所述混合仿真每次遍歷的粒子注入個數(shù)依據(jù)故障注入范圍中所有敏感部位的面積與全電路面積之間的比例關(guān)系設(shè)置，關(guān)系為：

N_i＝S_i/S·N

則總仿真粒子注入個數(shù)為：

其中，N_i為當(dāng)前遍歷的仿真粒子注入個數(shù)，S_i為當(dāng)前遍歷的故障注入范圍中敏感部位的面積，S為全電路面積，N為實際總粒子注入個數(shù)，N_s為總仿真粒子注入個數(shù)，n為遍歷次數(shù)；

所述面積等效分析得到全電路的軟錯誤率與各項參數(shù)關(guān)系為：

其中，E為全電路的軟錯誤率，n為遍歷次數(shù)，M_i為當(dāng)前遍歷的出錯次數(shù)，N為實際總粒子注入個數(shù)。