Reliability Monitoring and Manging Built-In- Self Test (RM-BIST)

• Applicants: Professor Mehdi B. Tahoori, Ph.D.; Professor Dr. Hans-Joachim Wunderlich
• Subject Area: Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 216338085

Die Zuverlässigkeit von CMOS VLSI-Technologien mit Strukturgrößen im Nanometerbereich wird zu einer der großen Herausforderungen für die erfolgreiche Skalierung. Die erhöhte Empfindlichkeit von VLSI Schaltungen gegenüber Umwelteinflüssen und externen Störungen, Prozessvariationen, strahlungsinduzierten Fehlern und Alterungseffekten setzt diese Systeme während ihrer Lebenszeit einer erhöhten Rate transienter, intermittierender und permanenter Fehler aus. Als ein Ergebnis müssen sowohl die Überwachung der Zuverlässigkeit als auch Schemata zur Härtung gegenüber diesen Effekten in aktuellen und zukünftigen VLSI Entwürfen berücksichtigt werden. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Erweiterung der Test-Infrastruktur (Design for Test, DFT), die primär für den Produktionstest verwendet wird, zur Zuverlässigkeitsinfrastruktur (Design for Reliability, DFR) während des Betriebs. Wir planen, existierende Infrastruktur für den eingebetteten Selbsttest (Built-In Self-Test, BIST) durch geeignete Anpassungen während der Lebenszeit eines VLSI Systems wiederzuverwenden, um eine Systemüberwachung, die Identifikation kritischer Systemzustände und eine Vorhersage der Zuverlässigkeit zu ermöglichen. Zusätzlich wird die modifizierte Infrastruktur genutzt, um die Zuverlässigkeit gezielt zu steigern. Der zu entwickelnde Ansatz soll Fehler identifizieren, überwachen, prognostizieren und mildern, welche die Systemzuverlässigkeit in verschiedenen Zeitskalen beeinflussen, und unterschiedliche zuverlässigkeitsreduzierende Effekte behandeln wie strahlungsinduzierte Soft Errors, intermittierende Fehler aufgrund von Prozess- und Laufzeitvariationen, Alterung von Transistoren und Elektromigration. Es ist das Ziel, eine Laufzeitunterstützung für die Überwachung und Steigerung der Zuverlässigkeit mittels Modifikation und Wiederverwendung existierender Infrastruktur für den eingebetteten Selbsttest unter minimalen Kosten bereitzustellen.

• DFG Programme: Research Grants