Presentazione Proposte di Tesi Marzo 2008 A. Paccagnella et al.

Il nostro gruppo Chi siamo? Cosa facciamo? Prof. Alessandro Paccagnella Assegnisti di ricerca: Giorgio Cellere, Simone Gerardin Dottorandi: Marta Bagatin, Alberto Gasperin, Alessio Griffoni, Andrea Manuzzato, Paolo Rech, Marco Silvestri Cosa facciamo? Affidabilità di circuiti integrati CMOS: i circuiti degradano nel tempo… Effetti di radiazione ionizzante: siamo continuamente bombardati da neutroni a livello del mare, che possono dare origine ai cosiddetti soft error (zeri che diventano uni)

Il nostro gruppo (2) Perché è importante quello che facciamo? Intel: “awarded a patent for the idea of building cosmic ray detectors into every chip” Texas Instruments: “soft errors are the biggest threat to the reliability of digital computations” Microsoft: “desktop and notebook computers may need to adopt error-correcting code (ECC) memory to combat rising system crashes from single-bit memory errors” Con chi collaboriamo?

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

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

CMOS avanzato (2) Attività previste: Caratterizzazione elettrica dei dispositivi Test di vita accelerati/scariche elettrostatiche Irraggiamenti: raggi X, ioni pesanti Analisi dei dati Simulazione fisica Modellizzazione fisica Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

Celle di memoria non-volatili Caratterizzazione elettrica e affidabilistica di celle SONOS (basate sull’intrappolamento 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 sull’amorfizzazione/cristallizazione di un elemento di memoria)

Celle di memoria non-volatili (2) Attività previste: Caratterizzazione elettrica dei dispositivi Test di vita accelerati Irraggiamenti: raggi X, ioni pesanti Caratterizzazione con tecniche di microscopia a forza atomica Analisi dei dati Simulazione fisica Modellizzazione fisica Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

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

Affidabilità di circuiti (2) Attività previste: Caratterizzazione elettrica di transistor degradati e non Estrazione di parametri SPICE Dimensionamento di piccoli circuiti digitali e analogici Simulazione SPICE con e senza degrado Analisi dei dati Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

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 dell’invecchiamento in memorie SRAM commerciali

Memorie Attività previste: Progetto e realizzazione di software e schede di test Preparazione campioni (scappucciamento) Test di vita accelerati Irraggiamenti: particelle alfa, raggi X Analisi dei dati Simulazione fisica Modellizzazione fisica Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

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

Microprocessori (2) Attività previste: Progetto PCB Progetto software C/C++ assembly Irraggiamento con alfa Analisi dati Irrobustimento software Software predittivo per il tasso d’errore Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

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

FPGA (2) Attività previste: Progetto PCB Progetto blocchi VHDL Progetto software C/C++ Reverse engineering bitstream Durata prevista: circa 6 mesi (Possibili tesi ridotte per lauree triennali di 2/3 mesi)

Possibilmente specificando Contattateci alessandro.paccagnella@dei.unipd.it Possibilmente specificando l’area di interesse: MOSFET Celle di memoria non volatili Circuiti Memorie Microprocessori FPGA