Metzdorf, Malte Christoph (2018) Integration einer Zuverlässigkeitsbewertung und -optimierung in den RT- und Gate-Level Entwurfsfluss. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Durch die Nutzung immer kleinerer Strukturgrößen bei der Herstellung digitaler Systeme entstehen durch Alterung und Zuverlässigkeit neue Probleme. In dieser Arbeit werden Simulationsmethoden entwickelt, die in einem Industrieflow integriert werden. Anhand des bedeutenden Alterungseffektes Bias Temperature Instability wird ein Alterungsmodell entwickelt. Dabei werden die Einflussgrößen der Alterung, wie Temperatur und Versorgungsspannung, berücksichtigt und durch eigene Modelle simuliert. Diese ermöglichen die Simulation von komplexen Nutzungsszenarien. Da Zeiträume von mehreren Jahren simuliert werden, wurde bei der Entwicklung dieser Modelle darauf geachtet, dass sie effizient parallel ausgeführt werden können, um sie auf Manycore-Systemen und Grafikkarten zu beschleunigen. Abschließend wird die vorgestellte Methodik auf ein Industriedesign angewendet: Anhand eines 32bit-Prozessors wird exemplarisch die Alterung über mehrere Jahre simuliert.

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Integration of a reliability estimation and optimization in the RT and gate level design flow

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The use of smaller structure sizes in the production of digital systems raises new problems caused by aging and reliability. This thesis develops simulation methods that are integrated into an industry flow and develops an aging model on the basis of the important aging effect Bias Temperature Instability. Parameters of the aging effect such as temperature and supply voltage are considered and simulated through own models that allow the simulation of complex use cases. The simulated time frames can be as long as several years. Therefore the models can be efficiently parallelized on Manycore-Systems and graphics processing units. Finally the presented method is applied to an industrial design and allows the aging simulation of an 32bit-processor over several years.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Alterung, Simulation, Zuverlässigkeit, NBTI
Subjects:	Generalities, computers, information > Computer science, internet
Divisions:	School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited:	26 Jul 2018 14:17
Last Modified:	27 Jul 2018 08:10
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/3642
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-37239
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