[发明专利]基于布谷鸟算法的自适应抗老化传感器

说明书

本发明公开了一种基于布谷鸟算法的自适应抗老化传感器，包括控制模块、参考压控振荡器、两个整形电路、频差电路、分辨率调节电路、16位计数器、并转串电路、自适应模块和数模转换器，自适应模块内预存有查找表，在对集成电路的压控振荡器进行老化监测时，自适应模块采用布谷鸟算法确定当前被测压控振荡器的最优工作电压，控制模块据此改变集成电路的压控振荡器的输入电压；优点是通过监测集成电路中压控振荡器的老化程度来反映集成电路的老化程度，并自适应去调整集成电路中压控振荡器的最优工作电压，对集成电路中压控振荡器的进行自适应老化修复，能够满足不同老化程度下集成电路老化的修复，最终实现集成电路抗老化的目的，应用范围广。

技术领域

本发明涉及一种抗老化传感器，尤其是涉及一种基于布谷鸟算法的自适应抗老化传感器。

背景技术

随着半导体技术的发展，集成电路(Integrated Circuit,IC)工艺进入深亚微米阶段，在性能和面积等方面具有显著的优势。然而集成电路器件在尺寸缩小和电路集成度提高的同时，原本可以忽略的寄生效应变得愈发严重，加剧了集成电路老化。老化效应对集成电路可靠性影响日益突出，在其作用下集成电路内晶体管阈值电压升高，逻辑门翻转速度减慢，延迟增加，进而导致时序违规，引发集成电路失效。在工艺进入深纳米阶段，负偏置温度不稳定效应(Negative Bias Temperature Instability，NBTI)NBTI已成为引起老化效应的关键因素。性能稳定是IC设备可靠性的关键指标，因此维持集成电路在正常寿命内的优良性能，延缓集成电路老化是当前纳米工艺下亟需实现的关键技术。

目前，国内外研究机构对集成电路抗老化技术进行深入研究，并取得一定研究成果。文献1《针对抗老化门替换技术的关建门识别算法》提出关键门识别算法并将其应用于抗老化方案中的门替换技术中，通过对电路网表逻辑仿真得到信号占空比和内部节点信息，并判断门替换带来的抗老化效果来识别关键门，得到满足要求的关键门集合进行替换，以此提高集成电路抗老化能力。但该方法要求在设计初期就需在满足时序余量基础上对关键门进行替换，而不同时序余量对应不同的关键门集合，因此不同老化程度对应的关键门位置、数量和种类也是不同的，不能满足不同老化程度下集成电路老化的修复，应用范围具有局限性。

众所周知，集成电路中压控振荡器作为频率产生单元，一直处于高频工作状态，相比集成电路中其他电路模块更易发生老化，进而导致整个集成电路性能下降，甚至失效。因此可以通过监测压控振荡器的老化程度来反映集成电路的老化程度，而对压控振荡器的老化状态进行修复能减缓集成电路的老化，最终实现集成电路抗老化的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于布谷鸟算法的自适应抗老化传感器，该自适应抗老化传感器通过监测集成电路中压控振荡器的老化程度来反映集成电路的老化程度，并能根据集成电路中压控振荡器的老化状态自适应去调整集成电路中压控振荡器的最优工作电压，对集成电路中压控振荡器的进行自适应老化修复，能够满足不同老化程度下集成电路老化的修复，最终实现集成电路抗老化的目的，应用范围广。