Robustheitsanalyse stark fehlersicherer Schaltungen mit SAT-basierter Testmustererzeugung

Abstract:
Wegen zunehmender Parameterschwankungen und einer wachsenden Empfindlichkeit gegenüber äußeren Störeinflüssen ist für nano-elektronische Schaltungen ein robuster Entwurf inzwischen unabdingbar. Bei der Entwurfsvalidierung müssen deshalb nicht nur die korrekte Funktion sondern auch Robustheitseigenschaften nachgewiesen werden. In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Analyse und Bewertung stark fehlersicherer Schaltungen auf der Grundlage SAT-basierter Testmustererzeugung vorgestellt. Stark fehlersichere Schaltungen bilden die größte Klasse selbstprüfender Schaltungen, die das TSC-Ziel („Totally Self-Checking Goal“) erreichen. Hierzu muss garantiert werden, dass jeder Fehler erkannt wird, bevor er zum ersten Mal korrupte Ausgabedaten bewirkt. Stark fehlersichere Schaltungen erreichen dieses Ziel, auch wenn sich mehrere Fehler im Lauf der Zeit akkumulieren, so dass zur Robustheitsanalyse insbesondere auch das Schaltungsverhalten bei Mehrfachfehlern zu untersuchen ist. Um die Analyse zu beschleunigen werden einige Regeln für typische fehlersichere Schaltungen vorgestellt, welche die Erkennbarkeit bzw. Redundanz von Mehrfachfehlern auf die entsprechenden Eigenschaften von Einfachfehlern zurückführen. Für Schaltungen, die nicht stark fehlersicher sind, wird außerdem ein Maß eingeführt, das beschreibt, wie weit die starke Fehlersicherheit erfüllt ist.