Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΩΝ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ

Η πρόοδος της μικροηλεκτρονικής αυξάνει συνεχώς τις δυνατότητες των ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αυξάνοντας όμως παράλληλα και το βαθμό δυσκολίας του Ελέγχου Ορθής Λειτουργίας (Ε.Ο.Λ.) τους.

Οι μνήμες δεν αποτελούν εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Η δυσκολία στον Ε.Ο.Λ. στις σύγχρονες μνήμες οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι η συνεχής σμίκρυνση των διαστάσεων των στοιχειωδών αποθηκευτικών μονάδων, που καλούνται κύτταρα μνήμης (memory cells), έχει σαν αποτέλεσμα οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους να επηρεάζουν όλο και περισσότερο τη λειτουργία της μνήμης.

Ο κ. Γεώργιος Σφήκας, υποψήφιος διδάκτορας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων και ο κ. Γεώργιος Τσιατούχας, επίκουρος καθηγητής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, πραγματοποίησαν ερευνητική μελέτη με σκοπό τη μείωση του κόστους Ε.Ο.Λ. σε σχέση με το μοντέλο σφαλμάτων μοτίβου γειτνίασης (Neighborhood Pattern Sensitive Fault – NPSF), σε ολοκληρωμένα κυκλώματα μνημών στις σύγχρονες νανομετρικές τεχνολογίες, με την οποία απέσπασαν το 2009 το “Best Paper Award” από το DDECS.

Νέοι αλγόριθμοι για τον εντοπισμό σφαλμάτων
σε μνήμες

ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΟΝΤΕΛΩΝ

Το NPSF μοντέλο είναι ένα γενικό μοντέλο σφαλμάτων για όλους τους τύπους μνημών. Στόχος του είναι να εντοπίσει ‘μικρά’ ελαττώματα σε μνήμες, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν λανθασμένη απόκριση κάτω από πολύ συγκεκριμένες συνθήκες. Παρόλο που αναγνωρίζεται ως μοντέλο πολύ υψηλής ποιότητας στην κάλυψη ελαττωμάτων σε σχέση με άλλα μοντέλα σφαλμάτων μνημών, το πολύ υψηλό κόστος εφαρμογής του περιορίζει την ευρεία αποδοχή του από τη βιομηχανία ημιαγωγών.

Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, χρησιμοποιήθηκε η φυσική σχεδίαση και δομή της συστοιχίας των σύγχρονων μνημών για την εισαγωγή ενός νέου τύπου γειτονίας (τη γειτονία Τύπου-Δ) για τον NPSF έλεγχο, μαζί με κατάλληλους αλγόριθμους ανίχνευσης και εντοπισμού σφαλμάτων. Το κόστος ελέγχου μειώθηκε δραστικά κατά 58% σε σχέση με την αμέσως καλύτερη σε αποτελεσματικότητα γειτονία Τύπου-1. Επίσης, προτάθηκε ένα νέο μοντέλο σφαλμάτων, το NWSF (Neighborhood Word - line Sensitive Fault) και αναπτύχθηκαν μέθοδοι ανίχνευσης των σφαλμάτων που αυτό παράγει σε συνδυασμό µε τα NPSF σφάλματα.

Σε µια μελλοντική επέκταση της παρούσας μελέτης, θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί η σχεδίαση ενός ενσωματωμένου κυκλώματος αυτοελέγχου (Built-In Self Test – BIST) το οποίο θα υλοποιεί έναν ή περισσότερους από τους προτεινόμενους αλγορίθμους και θα προσφέρει τη δυνατότητα ελέγχου ορθής λειτουργίας DRAM μνημών. Μία δεύτερη πιθανή κατεύθυνση μελλοντικής εργασίας είναι η προσπάθεια περαιτέρω μείωσης του κόστους των αλγορίθμων που προτάθηκαν.

Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems – DDECS, 2009

Η ερευνητική εργασία “Physical Design Oriented DRAM Neighborhood Pattern Sensitive Fault Testing” του Γεώργιου Σφήκα, υποψήφιου διδάκτορα και του Γεώργιου Τσιατούχα, Αναπληρωτή Καθηγητή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, έλαβε τη διάκριση “Best Paper Award” στο συμπόσιο του DDECS που πραγματοποιήθηκε τον Απρίλιο του 2009 στην Τσεχία.

Στο DDECS, παρουσιάζονται πρακτικές εφαρμογές, καθώς και αποτελέσματα από έρευνες και ανταλλάσσονται ιδέες στους τομείς του σχεδιασμού, του ελέγχου και της διάγνωσης μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων και συστημάτων.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

Γεώργιος Σφήκας, Υποψήφιος Διδάκτορας στο Τμήμα Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Γεώργιος Τσιατούχας, Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τμήμα Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

http://ddecs2009.tul.cz/ http://cs.uoi.gr/en/index.php?menu=m1