| 研究課題/領域番号 |
19K20236
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分60040:計算機システム関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
三宅 庸資 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 研究職員 (60793403)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 温度センサ / 電圧センサ / 劣化 / リングオシレータ / LSIテスト / フィールドテスト / VLSI設計技術 / ディペンダブル・コンピューティング / デジタルセンサ / NBTI劣化 / 信頼性試験 / 計算機システム / 情報工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
VLSIはチップ内の温度や電圧により性能が変動するため，システムの高性能化・高信頼化にはチップの発熱状況や電圧変動の監視が重要である．センサをフィールド上で長期間運用し続けるためには劣化現象への対策が必要不可欠である．特に，最先端VLSIでは経年劣化に起因する故障の増加が懸念されている．しかしながら，従来センサの多くは劣化現象への対策が施されていない．本研究では，VLSIにおける劣化影響を低減可能なデジタル温度電圧センサ技術の開発するため，耐劣化構造を有するセンサや劣化影響の低減手法，劣化シミュレーション評価などを実施し，劣化が生じた場合でもセンサの測定精度を維持する技術について研究を行う．
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| 研究成果の概要 |
LSIはチップ内の温度や電圧により性能が変動するため，チップの発熱状況や電圧変動の監視をシステムの高性能化・高信頼化に利活用できる．センサをフィールド上で長期間運用し続けるには，劣化現象への対策が必要不可欠である．
本研究はVLSIにおける劣化影響を低減可能なデジタル温度電圧センサ技術の開発を目的とし，65nmCMOSテクノロジを用いて耐劣化構造を有するセンサの試作チップを設計し，実際に試作チップに高ストレスを与える長期信頼性試験による劣化評価を実施．得られた劣化データを活用して，回路の動作状況の違いに伴う劣化予測モデル更新の有効性についての評価などを行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではセンサに劣化が生じた場合でも測定精度を維持するために，実チップでの劣化評価やフィールドでの運用状況に合わせて劣化予測のモデルを更新する手法などについての開発を行った．センサの劣化予測技術はVLSIのフィールド高信頼化が期待でき，予知保全に寄与するため，社会への波及効果は大きい．さらに，製品寿命を考慮したライフエンド設計への適用等，幅広い用途を見込むことができる．
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