[发明专利]物理不可克隆功能产生器

说明书

一种物理不可克隆功能产生器包括：物理不可克隆功能胞元阵列，包括配置成多个列及至少一个行的多个位胞元；以及至少一个输入/输出电路，各自耦合到物理不可克隆功能胞元阵列的至少两个相邻列，其中至少一个输入/输出电路各自包括不具有交叉耦合式晶体管对的感测放大器，其中感测放大器包括不具有存取晶体管的两个交叉耦合式反相器并包括感测放大器使能晶体管，并且其中至少一个输入/输出电路各自被配置成存取并确定至少两个相邻列中的至少两个位胞元的逻辑状态，且基于多个位胞元的所确定的逻辑状态来产生物理不可克隆功能特征。

技术领域

本申请是有关于一种物理不可克隆功能产生器。

背景技术

物理不可克隆功能(physically unclonable function，PUF)产生器是通常位于集成电路内的物理结构，所述物理结构响应于对PUF产生器的输入(例如，质询)而提供数个对应输出(例如，响应)。可通过由PUF产生器提供的此种质询-响应对来确立集成电路的唯一身份。通过对身份的确立，可保证安全地进行通信。

制造工艺可引起物理尺寸的变化及/或可引起材料性质的变化，这会使得各装置之间具有不同的电性质，虽然各装置被设计成完全相同且是通过相同的制造工艺而制造。装置中的这些变化可用于产生唯一且稳定的PUF响应。理想地，PUF产生器包含可与质询条件(例如，温度、噪声等)无关地提供稳定响应的位元胞元。然而，可从其他相关联的电路(例如，输入/输出(input/output，I/O)电路)对PUF响应引入不稳定性。为改善稳定位胞元的数目及PUF产生器的整体稳定性，需要开发一种不会对PUF产生器引入不稳定性的新型I/O电路。

发明内容

一种物理不可克隆功能(PUF)产生器，包括物理不可克隆功能胞元阵列以及至少一个输入/输出(I/O)电路。物理不可克隆功能胞元阵列包括配置成多个列及至少一个行的多个位胞元，至少一个I/O电路各自耦合到所述物理不可克隆功能胞元阵列的至少两个相邻列，其中所述至少一个输入/输出电路各自包括不具有交叉耦合式晶体管对的感测放大器(SA)，其中所述感测放大器包括不具有存取晶体管的两个交叉耦合式反相器并包括感测放大器使能晶体管，并且其中所述至少一个输入/输出电路各自被配置成存取并确定所述至少两个相邻列中的至少两个位胞元的逻辑状态，且基于所述多个位胞元的所确定的所述逻辑状态来产生物理不可克隆功能特征。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本揭露的各方面。应注意，各种特征未必是按比例绘制。事实上，为使说明清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸及几何形状。

图1示出根据本揭露一些实施例的PUF产生器的示例性框图。

图2A示出根据本揭露一些实施例包括多个位胞元的PUF胞元阵列的示例性电路图。

图2B示出根据本揭露一些实施例的PUF胞元阵列中的两个相邻列的电路布局。

图3A示出根据本揭露一些实施例的位胞元的示例性电路图。

图3B示出根据本揭露一些实施例的位胞元的示例性电路图。

图4A示出根据本揭露一些实施例的PUF胞元阵列的两个相邻列的示例性输入/输出(I/O)电路。

图4B示出根据本揭露一些实施例的PUF胞元阵列的两个相邻列的示例性感测放大器(sense amplifier，SA)电路。

图4C示出根据本揭露一些实施例的PUF胞元阵列的两个相邻列的示例性感测放大器(SA)电路。

图4D示出根据本揭露一些实施例的PUF胞元阵列的两个相邻列的示例性感测放大器(SA)电路。

图5示出根据本揭露一些实施例用以使用I/O电路从具有多个位胞元的PUF胞元阵列产生PUF输出的方法。