[發明專利]一種軟錯誤電路檢測系統

在審

• 申請號: 202211291807.6
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN115632636A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 任懿;甘焱林
• 申請（專利權）人: 深圳摩芯半導體有限公司
• 主分類號: H03K3/037
• 分類號: H03K3/037;H03K5/125
• 代理公司: 武漢中知誠業專利代理事務所(普通合伙) 42271
• 代理人: 施志勇

本發明提供一種軟錯誤電路檢測系統，主要通過分析D觸發器軟錯誤發生的時間與位置，從而在關鍵路徑上檢測D觸發器是否發生了軟錯誤，在D觸發器工作時時，數據從D到Q的鎖存過程中經歷了2次鎖存，LATCH0與LATCH1的鎖存。在CK＝1時，LATCH1鎖存數據，將Dn端的數據復制到Q端，LATCH0保持數據不變，這時如果有高能粒子改變LATCH0的柵極，使Dn端的數據發生異常改變，則D觸發器有軟錯誤發生。當CK＝1時，檢測Latch0的電源或地的充放電電流，可探測Dn端是否發生軟錯誤翻轉，從而實現了檢測D觸發器是否發生軟錯誤翻轉。

技術領域

本發明涉及電路檢測技術領域，具體為一種軟錯誤電路檢測系統。

背景技術

隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，數字電路對空間輻射、核輻射甚至地面輻射環境都非常敏感，輻射產生的帶電粒子會引發軟錯誤，導致數字邏輯出現信息丟失從而進一步引起芯片功能失效。在航天、核技術和車規等關鍵領域，數字集成電路的軟錯誤檢測已經成為一種必不可少的技術。當集成電路進入深亞微米工藝后，一次單粒子輻射事件會引發多個數字電路寄存器翻轉，翻轉出現的概率隨著工藝尺寸的縮小而增加，因此，數字電路得軟錯誤檢測已成為系統中不可或缺的一部分。系統中軟錯誤如果發生在重要的控制寄存器上，可能會發生信息錯誤，控制失效，系統損壞等問題。而現有技術中無法檢測存儲重要控制信息的D觸發器是否有異常充放電，從而無法判斷D觸發器是否發生軟錯誤翻轉。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種軟錯誤電路檢測系統，以解決上述背景技術中提出的問題,本發明能夠精準監測D觸發器是否有異常充放電，并判斷D觸發器是否發生軟錯誤翻轉。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種軟錯誤電路檢測系統，主要通過分析D觸發器軟錯誤發生的時間與位置，從而在關鍵路徑上檢測D觸發器是否發生了軟錯誤，在分析D觸發器軟錯誤發生的時間與位置時，D觸發器的數據從D到Q的鎖存過程中，中間經歷了2次LATCH鎖存。當有高能粒子輻射到D觸發器上時，只有打在柵電極的高能粒子能改變pmos/nmos的導通/關閉狀態，從而改變電容上存儲電荷，以至于改變D觸發器存儲的0/1數值，在CK＝0時，LATCH0中的RS觸發器應處于鎖存狀態，LATCH1處于數據保持狀態；在CK＝1時，LATCH1中的RS觸發器應處于鎖存狀態，LATCH0處于數據保持狀態；如果這時有高能粒子改變數據保持的LATCH的柵電容時，就會有瞬態電流經過電源和地線，對Q或Dn端電容進行充放電。從而導致D觸發器的重要信息出現錯誤。

進一步的，所述LATCH鎖存存在兩次。第一次鎖存發生在ck為低電平期間，數據由D端鎖存到Dn端。Dn端如果數據發生改變，則電容會發生充電或放電，充電時，有瞬態電流從L1的電源到Dn端；放電時，有瞬態電流從Dn端到L1的地端。

進一步的，第二次鎖存，發生在ck為高電平期間，數據由Dn端鎖存到Q端。Q端如果數據發生改變，則電容會發生充電或放電，充電時，有瞬態電流從L2的電源到Q端；放電時，有瞬態電流從Q端到L2的地端。

進一步的，CK＝1時，Dn電容上的數值異常改變為軟錯誤發生狀態。

進一步的，所述Dn電容上的數值處于軟錯誤發生狀態下，會有電流從LATCH0的電源或地對Dn電容進行充放電。

進一步的，在CK＝0時，檢測LATCH1的電源或地的充放電電流，可探測Q端是否發生軟錯誤翻轉。同理，CK＝1時，Dn電容上的數值異常改變為軟錯誤發生狀態。

本發明的有益效果：

1.該軟錯誤電路檢測系統通過分析D觸發器軟錯誤發生的時間與位置，從而在關鍵路徑上檢測D觸發器是否發生了軟錯誤，實現了檢測存儲重要控制信息的D觸發器是否有異常充放電的效果，并據此判斷D觸發器是否發生軟錯誤翻轉。

附圖說明

圖1為本發明一種軟錯誤電路檢測系統的鎖存過程示意圖；