纳米集成电路的容错映射
批准号:
61571248
项目类别:
面上项目
资助金额:
74.0 万元
负责人:
夏银水
依托单位:
学科分类:
F0118.电路与系统
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
宋旵飞、施阁、寇彦宏、厉琼莹、张骏立、汪纪波、阳媛
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中文摘要
在纳米集成电路中,每平方厘米能容纳1京个纳米器件,其生产工艺极易引入大量缺陷。在如此大规模、高缺陷率、多缺陷类型的情况下,如何正确实现电路映射,是纳米集成电路发展亟待解决的难题之一。针对这一问题,纳米电路容错映射正成为一个重要的研究方向。本项目将从容错映射方法、容错性能提高与缺陷密度、纳米阵列规模与成品率等三个方面对纳米电路中容错映射问题开展研究。主要研究内容包括:建立非规则纳米阵列结构模型、缺陷注入模型,发展容错映射算法;研究电路等效变换与可映射性、容错性能间的关系,提出高容错能力的电路等效变换算法;研究缺陷密度、纳米阵列规模与成品率间关系;建立实验验证平台验证所提出方法的有效性。项目研究成果,不仅能促进纳米混合集成电路实用化进程,而且为提高我国后CMOS时代集成电路技术的国际竞争力奠定理论基础。
英文摘要
Nanoscale integrated circuit can contain 1 giga nano devices per centimeter square and significant defects are easily introduced in its production process. Under such a huge scale, high defect rate and many defect types, it is one of hard problems how to correctly implement circuit mapping. Against this problem, defect tolerant mapping technology is becoming one of the important research fields. This project will study three aspects of nanoscale integrated circuits in terms of defect tolerant mapping method, defect tolerant performance improvement & defect density, nano array scale & yield. The main research includes: structure models targeting non-regular nano array will be built and defect tolerance algorithms will be developed; the relationship among circuit equivalent conversion, the ability to be mapping and the ability of defect tolerance will be studied and the equivalent circuit conversion algorithm to promote the defect tolerant ability will be presented; the relationship among defect density, nano-array scale and yield will be investigated; experimental platform will be built to verify the effectiveness of presented methods. By studying this project, it can not only speed up the process of nanoscale integrated circuits practical applications, but also lay the theoretical foundation to promote international competitive strength in China for post-CMOS era integrated circuit technology.
本项目属于集成电路EDA设计领域。鉴于传统CMOS集成电路的工艺尺寸不断缩小带来的设计困难,纳米线与CMOS混合的新型纳米集成电路被广泛研究。其中CMOL (CMOS/nanowire/molecular hybrid)结构以其丰富的逻辑功能和高集成密度的优势被广泛应用于存储器以及类脑计算中。由于CMOL电路制造过程中,大量纳米器件不可避免的出现缺陷,缺陷的存在严重影响CMOL电路实现逻辑功能的正确性,如何在缺陷CMOL电路中有效实现逻辑功能是纳米集成电路实用化进程中关键技术。.本基金项目以CMOL电路为研究对象,针对纳米集成电路中的缺陷容忍机制,分析了多种缺陷对于逻辑实现的影响,提出高效容忍多种缺陷的CMOL单元容错映射方法,突破了映射成功率,纳米阵列面积,互连线长,单元利用率等多目标优化技术,取得一系列的创新研究成果。.在常开缺陷的容错映射方面,针对缺陷发生概率高的不利限制,提出了逻辑电路和CMOL电路的分层映射的综合技术,根据不同常开缺陷的发生位置发明了多种常开缺陷建模技术,形成了门节点分级选择快速容错算法、常开缺陷单元可用性分类技术和动态分层映射技术,突破了高常开缺陷概率下较低映射成功率和较差映射电路性能的局限。.在常连缺陷的容错映射方面,针对常连缺陷对逻辑功能影响尚不明确的情况,对常连缺陷在CMOL电路容错映射过程中的影响机制开展深入研究,揭示了常连缺陷存在传播现象,建立了常连缺陷的数学模型,构建了常连缺陷容错约束和利用条件,提出了适合映射于常连缺陷的分级映射架构以及常连缺陷传播阻断方法,突破了单一缺陷容错局限,提高了容错映射的算法求解电路的规模。.在未知缺陷分布情况的容错映射方面,在缺陷呈单簇点高斯分布的情况中,提出了适合于CMOL电路的缺陷无意识容错映射算法框架,突破了提前获取缺陷分布情况的局限。.在布尔逻辑函数到图形的映射方面,基于AIG结构实现了AXIG的函数表示,建立了逻辑门级图形表示的功耗估算模型,实现了门级功耗优化设计。.在优化映射电路性能方面,发明了以矩阵表示法对CMOL电路和逻辑电路的建模技术,提出了矩阵元素匹配策略,发明了缺陷对CMOL电路功耗延时性能的影响,提出了时延和功耗导向的容错映射方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Stuck-at-close defect propagation and its blocking technique in CMOL cell mapping
CMOL 细胞测绘中的卡紧闭合缺陷传播及其阻断技术
DOI:10.1016/j.mejo.2017.12.004
发表时间:2018-02
期刊:Microelectronics Journal
影响因子:2.2
作者:Chen Dingheng;Xia Yinshui;Wang Zhongfeng
通讯作者:Wang Zhongfeng
DOI:--
发表时间:2016
期刊:无线通信技术
影响因子:--
作者:汪纪波;夏银水;储著飞
通讯作者:储著飞
Investigating on Through Glass via based RF Passives for 3-D Integration
研究用于 3D 集成的基于玻璃通孔的射频无源器件
DOI:10.1109/jeds.2018.2849393
发表时间:2018
期刊:IEEE Journal of the Electron Devices Society
影响因子:2.3
作者:Qian Libo;Sang Jifei;Xia Yinshui;Wang Jian;Zhao Peiyi
通讯作者:Zhao Peiyi
DOI:10.1016/j.mejo.2016.10.007
发表时间:2016-12
期刊:Microelectron. J.
影响因子:--
作者:Libo Qian;Yinshui Xia;Shi Ge;Yidie Ye;Jian Wang
通讯作者:Libo Qian;Yinshui Xia;Shi Ge;Yidie Ye;Jian Wang
DOI:--
发表时间:2017
期刊:计算机辅助设计与图形学学报
影响因子:--
作者:陈定亨;夏银水;储著飞
通讯作者:储著飞
基于多物理分析与调控的新型铁电材料、器件与集成芯片智能设计方法
- 批准号:LDT23F04021F04
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
基于多栅 2D-FeFET 的存算一体芯片设计与集成关键技术
- 批准号:LDT23F0402
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
面向建筑结构健康监测的传感节点芯片系统关键技术
- 批准号:U22A2013
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:265.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
多源协同俘能接口电路和能量管理芯片关键技术
- 批准号:62131010
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:309万元
- 批准年份:2021
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
基于环境能量俘获的无线传感节点能量供应方法和关键技术
- 批准号:U1709218
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:200.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
基于双逻辑的低功耗IP核设计基础理论与关键技术
- 批准号:61131001
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
基于多电压的低功耗SoC设计方法
- 批准号:61041001
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
基于Reed-Muller逻辑的低功耗自动逻辑综合和优化技术
- 批准号:60676017
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:夏银水
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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