[发明专利]一种片上系统的老化检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种片上系统的老化检测系统及其检测方法，所述片上系统的老化检测系统包括多个传感器接口、数据传输模块和系统接口，所述传感器接口用于读取所述片上系统的多个传感器中的电路老化信息，并将所述老化信息通过数据传输模块传输至所述系统接口，所述系统接口对所述老化信息进行处理后传输至系统总线。本发明所提供的片上系统的老化检测系统及其检测方法，能够结合电路老化的实际情况，得到适于芯片实际运行时的老化状态检测结果。

技术领域

本发明涉及传感器老化检测技术领域，具体涉及一种片上系统的老化检测系统及其检测方法。

背景技术

在集成电路中，随着晶体管工艺尺寸的不断降低，系统的可靠性问题变得日益突出，老化是影响集成电路可靠性的主要因素之一。很多老化机理，例如负偏置温度不稳定性(NBTI)、热载流子注入效应(HCI)、时间相关电介质击穿(TDDB)使集成电路在服役期内失效率随时间的推移而快速升高，对电路的使用寿命造成了严重影响，甚至会导致整个电路系统失效。特别是在高可靠性领域，像太空领域、飞机、动车等系统，一旦发生故障后果不堪设想，这些领域对集成电路老化造成的系统可靠性问题更为看重。因此需要一种面向集成电路中逻辑电路的老化预测方法来对逻辑电路的老化状态进行预测，进而预警可能出现的失效。

半导体器件的老化效应会导致集成电路的某些参数发生变化，例如影响组合逻辑的延迟，进而引发电路时序紊乱，造成电路出现功能故障，发生错误。目前在数字集成电路中，通过感知时序路径的延迟增加间接感知老化程度是一种常见的逻辑电路老化预测方法，主要可以分为复制电路、原位传感器、机器学习三种方法。

目前使用机器学习算法建立模型是比较流行的电路老化预测方法，但是在使用机器学习预测电路老化时，由于需要较大的数据来训练模型，因此此类方法的训练数据集大都来自于电路仿真，没有结合电路老化的实际情况，也没有考虑工艺偏差所带来的影响，主要是用于在设计时进行设计空间探索，找到更合适的设计方案，辅助实现更好的EDA算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片上系统的老化检测系统及其检测方法，以能够结合电路老化的实际情况，得到适于芯片实际运行时的老化状态检测结果。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种片上系统的老化检测系统，所述片上系统的老化检测系统包括多个传感器接口、数据传输模块和系统接口，所述传感器接口用于读取所述片上系统的多个传感器中的电路老化信息，并将所述老化信息通过数据传输模块传输至所述系统接口，所述系统接口对所述老化信息进行处理后传输至系统总线。

可选择地，所述老化信息构造为数据包。

可选择地，所述系统接口包括数据包校验模块、数据包解包模块、写地址通道和写数据通道，所述数据包包括尾微片，所述数据包校验模块用于对所述尾微片中的数据进行缓存及校验，并将校验过后的正确的数据包传递给所述数据包解包模块，所述正确的数据包解包模块用于将所述数据包解析后分别通过所述写地址通道和所述写数据通道传输至所述系统总线。

可选择地，所述系统接口还包括写响应通道和控制状态机，所述系统总线的反馈信息通过所述写响应通道传输至所述控制状态机，所述控制状态机用于对所述反馈信息进行分析并将所述分析结果传输至所述数据包解包模块。

可选择地，所述数据包还包括头微片和至少一个体微片，所述头微片、所述体微片和所述尾微片的最高两位值表示微片类型，所述头微片的第三位表示所述数据包类型，其低位用于承载所述传感器的地址信息，所述体微片的低位用于承载所述传感器的数据信息，所述尾微片的低位用于承载所述传感器的数据信息的校验码。

可选择地，所述数据传输模块包括多层路由器集，每层所述路由器集包括多个路由器。

可选择地，所述系统接口通过AXI Master总线接口模块与所述系统总线连接。