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RREACT (http://rreact.dei.unipd.it) Reliability and Radiation Effects on Advanced CMOS Technologies A. Paccagnella et al.

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Presentazione sul tema: "RREACT (http://rreact.dei.unipd.it) Reliability and Radiation Effects on Advanced CMOS Technologies A. Paccagnella et al."— Transcript della presentazione:

1 RREACT (http://rreact.dei.unipd.it) Reliability and Radiation Effects on Advanced CMOS Technologies A. Paccagnella et al.

2 Chi siamo … Prof. Alessandro Paccagnella Assegnisti di ricerca: Giorgio Cellere, Simone Gerardin Dottorandi: Marta Bagatin, Alberto Gasperin, Alessio Griffoni, Andrea Manuzzato, Paolo Rech, Marco Silvestri

3 … e cosa facciamo Stress elettrico: riproduce in maniera accelerata linvecchiamento dei chip Irraggiamento: emula pioggia continua di particelle che colpiscono i chip causando danni permanenti e non

4 Interesse Industriale Soft errors have become a huge concern in advanced computer chips because, uncorrected, they produce a failure rate that is higher than all the other reliability mechanisms combined! R. Baumann, Fellow, IEEE

5 Ricerca internazionale Conferenze a cui abbiamo partecipato negli ultimi 3-4 anni Facility attualmente utilizzate From Jyvaskyla, Finland to Honolulu, Hawaii

6 Collaborazioni

7 Strumenti e dispositivi avanzati Acceleratori di particelle (TANDEM, ISIS, CN, AN2000) Microscopia a forza atomica (C-AFM, SCM, KFPM) Strumenti capaci di misurare correnti di qualche fA (HP4156C) Transistor: FinFETs, high-k, strain engineering Non volatili: SONOS, PCM, RRAM, nXTL

8 SIRAD (Legnaro)

9 SIRAD (2)

10 ISIS (Oxford, UK)

11 ISIS (2)

12 ISIS (3)

13 HIF (Belgium)

14 HIF (2)

15 Affidabilità ed effetti di radiazione dal componente elementare al circuito complesso: MOSFET Celle di memoria non volatili Circuiti Memorie Microprocessori/microcontrollori FPGA Argomenti di tesi SPICE, VHDL, ASSEMBLY, C/C++ MISURE NANOELETTRO- NICHE, FISICA DEI DISPOSITIVI IRRAGGIAMENTI, TEST DI VITA ACCELERATI

16 CMOS avanzato Analisi degli effetti delle scariche elettrostatiche su ossidi di gate ultra sottili tramite misure di rumore in bassa frequenza Prove accelerate di vita in temperatura su dispositivi FinFET Analisi delle interazioni tra il danno indotto dalla radiazione ionizzante e i fenomeni di usura dovuti a elettroni caldi e negative bias temperature instability

17 Celle di memoria non-volatili Caratterizzazione elettrica e affidabilistica di celle SONOS (basate sullintrappolamento di carica in uno strato dielettrico) Caratterizzazione elettrica e affidabilistica di celle Resistive RAM (basate sul cambio di resisitività di film sottili) Caratterizzazione elettrica e affidabilistica di celle Phase Change Memories (basate sullamorfizzazione/cristallizazione di un elemento di memoria)

18 Affidabilità di circuiti Studio dellimpatto circuitale delle degradazione dei transistor dovuta a fenomeni di elettroni caldi, NBTI e breakdown dellossido di gate Studio dellimpatto circuitale della degradazione dei transistor indotta dalla radiazione ionizzante Studio dellimpatto circuitale di transitori indotti da particelle ionizzanti

19 Memorie Analisi del tasso di errore indotto da particelle alfa in funzione della dose ricevuta in memorie SRAM commerciali Dipendenza del tasso di errore indotto da particelle alfa in funzione dellinvecchiamento in memorie SRAM commerciali

20 Microprocessori Valutazione della sensibilità a soft error indotti da particelle alfa su core di microprocessore ARM Valutazione della sensibilità a soft error indotti da particelle alfa su core di microcontrollori

21 FPGA Realizzazione di una piattaforma di fault injection per le FPGA della famiglia Virtex-4 di Xilinx Realizzazione di un setup sperimentale per esperimenti di irraggiamento su FPGA Xilinx

22 Contattateci Possibilmente specificando larea di interesse: 1.MOSFET 2.Celle di memoria non volatili 3.Circuiti 4.Memorie 5.Microprocessori 6.FPGA


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