Erkennung von transienten Fehlern in Schaltungen mit reduzierter Verlustleistung

Abstract:
Für Speicherfelder sind fehlerkorrigierende Codes die vorherrschende Methode, um akzeptable Fehlerraten zu erreichen. In vielen aktuellen Schaltungen erreicht die Zahl der Speicherelemente in freier Logik die Größenordnung der Zahl von SRAM-Zellen vor wenigen Jahren. Zur Reduktion der Verlustleistung wird häufig der Takt der pegelgesteuerten Speicherelemente unterdrückt und die Speicherelemente müssen ihren Zustand über lange Zeitintervalle halten. Die Notwendigkeit Speicherzellen abzusichern wird zusätzlich durch die Miniaturisierung verstärkt, die zu einer erhöhten Empfindlichkeit der Speicherelemente geführt hat. Dieser Artikel stellt eine Methode zur fehlertoleranten Anordnung von pegelgesteuerten Speicherelementen vor, die bei unterdrücktem Takt Einfachfehler lokalisieren und Mehrfachfehler erkennen kann. Bei aktiviertem Takt können Einfach- und Mehrfachfehler erkannt werden. Die Register können ähnlich wie Prüfpfade effizient in den Entwurfsgang integriert werden. Die Diagnoseinformation kann auf Modulebene leicht berechnet und genutzt werden.