Outils pour la simulation des fautes transitoires

Simulation tools for transient faults

• Auteur / Autrice : Marian-Dan Alexandrescu
• Direction : Michael Nicolaïdis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’informatique et de la microélectronique pour l’architecture des systèmes intégrés (Grenoble, Isère, France ; 1994-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Gentil
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Matteo Sonza Reorda, Luis Alfonso Entrena Arrontes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits électroniques

Fiabilité

Simulation par ordinateur

Mots clés libres

Evénements singuliers

Fautes transitoires

Upsets

Soft error

Simulation des fautes

Evaluation probabiliste des fautes

Single events

Transient fault

Single event transient

Single event upset

Soft error

Fault simulation

Probabilistic fault evaluation

Résumé

Les événements singuliers proviennent de l'interaction d'une particule énergétique avec un circuit microélectronique. Ces perturbations peuvent modifier d'une manière imprévue le fonctionnement du circuit et introduire des fautes. La sensibilité des circuits augmentant à chaque nouvelle génération technologique, il devient nécessaire de disposer d'outils spécifiques pour la conception des circuits durcis face aux événements singuliers. Les travaux de cette thèse visent à étendre la compréhension de ces phénomènes et à proposer des outils CAO pour faciliter l'analyse de ces problèmes dans les circuits actuels. Nous avons développé des méthodologies pour l'analyse du comportement des cellules de la bibliothèque standard et des outils pour la simulation accélérée des fautes et pour l'évaluation probabiliste des effets singuliers. Les résultats fournis par ces outils vont permettre aux concepteurs d'évaluer et de choisir des méthodes adéquates pour améliorer la fiabilité des circuits intégrés.

Single Events (SE) are produced by the interaction of charged particles with the transistors of a microelectronic circuit. These perturbations may alter the functioning of the circuit and cause logic faults and errors. As the sensitivity of circuits increases for each technological evolution, specific tools are needed for the design of hardened circuits. This thesis aims at furthering the comprehension of the phenomena and proposes EDA tools to help the analysis of these problems in today's ICs. We have developed methodologies for the characterization of the cells from the standard library and tools for accelerated fault simulation and probabilistic analysis of single events. The results provided by these tools allow the designer to correctly evaluate the sensitivity of his design and select the most adequate methods to improve the reliability of ICs.