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2021 年度 実績報告書

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に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K20236
研究機関九州工業大学

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)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード温度センサ / 電圧センサ / リングオシレータ / 劣化 / 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
研究実績の概要

VLSIはチップ内の温度や電圧により性能が変動するため,チップの発熱状況や電圧変動の監視を,電力制御や性能最適化による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り,VLSIに生じる劣化現象を再現した評価が重要となる.また,劣化の完全な抑止は実現不可能であるため,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が必要である.
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を目的とし,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い,長期運用可能なデジタル温度電圧センサ技術の確立を目指した.
研究の目的を達成するため,これまでに,(1)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.(2)劣化シミュレーション環境を構築してROが構成によって劣化度合いが異なることを確認.(3)センサに用いる耐NBTI劣化構造ROの組み合わせを体系的に選択する手法を考案して試作チップ設計に利用.(4)開発した耐劣化構造を有するセンサの試作チップと小型卓上テスタ,恒温槽(小型環境試験器)を用いて実際に試作チップに高ストレスを与える劣化加速試験評価を実施.
2021年度は,項目(4)劣化加速試験評価を行う際,回路に生じる劣化現象の影響を回避することができなかったため,劣化が生じた場合でもセンサの測定精度を維持する手法を考案し,劣化加速試験評価の実データを用いて評価を行った.
上記の研究開発を完了させ,国内研究会やLSIテスト関係の国際会議などで成果発表を行った.また,企業と共同で本提案課題のセンサ技術の有効性を評価するなど,提案センサの実用化に向けた検討なども進めている.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] 国立台湾科技大学(その他の国・地域:台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾科技大学
  • [学会発表] オンチップ遅延測定における温度電圧の影響補正について2022

    • 著者名/発表者名
      加藤隆明, 三宅庸資, 梶原誠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告

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公開日: 2022-12-28  

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