DE102018104760B3 - Elektronische Schaltung sowie Verfahren zur Herstellung und zum Entwerfen elektronischer Schaltungen - Google Patents

Elektronische Schaltung sowie Verfahren zur Herstellung und zum Entwerfen elektronischer Schaltungen Download PDF

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Abstract

Es werden elektronische Schaltungen bereitgestellt, bei denen fünf oder mehr redundante Schaltungsteile so angeordnet sind, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. Entsprechende Herstellungs- und Designverfahren werden ebenfalls beschrieben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft elektronische Schaltungen, Verfahren zum Herstellen elektronischer Schaltungen sowie Verfahren zum Entwerfen („Design“) elektronischer Schaltungen.
  • HINTERGRUND
  • Partikel mit hoher Energie, z.B. Neutronen, Protonen, Alphastrahlung und dergleichen (im Folgenden als hochenergetische Partikel bezeichnet), können Fehler in elektronischen Schaltungen verursachen. Manche dieser Fehler werden im Englischen als „Single Event Upsets“ (SEU) und „Single Event Errors“ (SEE) bezeichnet. Wenn derartige Partikel hoher Energie auf eine elektronische Schaltung treffen, können Sie freie Ladungsträger (Elektronen und/oder Löcher) erzeugen. Diese Ladungsträger können zu kritischen Knoten der Schaltung gelangen und so Fehler verursachen. Kritische Knoten sind dabei Knoten, deren Zustand und somit der Zustand der elektronischen Schaltung durch derartige Partikel hoher Energie veränderbar ist. Beispiele für derartige kritische Knoten sind Knoten, in denen eine Information (beispielsweise ein Bit) gespeichert ist. Hier kann sich durch die Partikel hoher Energie eine Änderung des gespeicherten Bitwertes ergeben.
  • Um derartige Probleme durch freie Ladungsträger zu vermeiden, werden bestimmte Regeln beim Entwerfen der Schaltung, wie das Bereitstellen von Substratkontakten und/oder Wannenkontakten benutzt, über die derartige freie Ladungsträger abfließen können, bevor sie kritische Knoten erreichen.
  • Fehler können jedoch auch auftreten, wenn derartige kritische Knoten direkt von Partikeln hoher Energie getroffen werden. In diesem Fall kann sich ebenfalls ein Zustand des Knotens, beispielsweise ein gespeicherter Bitwert, ändern, wobei in diesem Falle die oben angesprochenen Maßnahmen wie Substratkontakte oder Wannenkontakte nicht helfen, da eben der Treffer durch das oder die Partikel direkt bei den kritischen Knoten erfolgt.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird herkömmlicherweise eine Mehr-Bit-Redundanz zusammen mit gewissen Abstandsregeln benutzt. Beispielsweise können zum Speichern eines Wertes drei getrennte Speicherelemente benutzt werden, die denselben Wert speichern. Die Speicherelemente sind dabei derart voneinander beabstandet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Partikel hoher Energie zwei dieser drei Speicherelemente trifft, sehr klein gehalten wird. Hierfür wird benutzt, dass sich Partikel hoher Energie in Halbleitermaterialien wie Silizium zumeist in gerader Linie bewegen (von einzelnen Streuereignissen, deren Wahrscheinlichkeit vergleichsweise gering ist, abgesehen). Der Abstand der Speicherelemente wird dann größer gewählt als die Distanz, die zumindest die meisten Partikel (beispielsweise bis zu einer gewissen Energie) in der Schaltung zurücklegen. So kann eine einzuhaltende Distanz beispielsweise mit mindestens 100 µm, mindestens 50 µm oder mindestens 20 µm betragen. Der gewählte Wert hängt dabei auch davon ab, welcher Grad an Sicherheit erreicht werden soll, d.h. wie wahrscheinlich ein Ausfall sein darf.
  • Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit, dass zwei der drei Speicherelemente von einem Partikel betroffen sind, zumindest stark reduziert.
  • Im ungestörten Fall liefern alle drei Speicherelemente ein gleiches Signal, d.h. einen gleichen gespeicherten Wert. Wenn ein Speicherelement durch ein Partikel hoher Energie gestört wird, liefern nach wie vor zwei von drei Speicherelementen den korrekten Wert. Durch eine Mehrheitsentscheidung kann dann der korrekte Wert identifiziert werden.
  • Mit zunehmender Miniaturisierung von Strukturen können diese einzuhaltenden Abstände jedoch Probleme bereiten, da zwar die Strukturgrößen und somit die benötigte Fläche für elektronische Schaltungen kleiner werden, die Distanz, die Partikel in einem Halbleitermaterial wie Silizium zurücklegen, jedoch gleich bleiben und somit der Abstand nicht in gleicher Weise skaliert werden kann. Dies kann dazu führen, dass die Speicherelemente in völlig verschiedenen Teilen einer elektronischen Schaltung liegen müssen oder sogar außerhalb eines Chips, welcher die übrigen Komponenten der elektronischen Schaltung umfasst, liegen könnten. Dies kann zumindest Probleme bei der Verdrahtung (Routing) verursachen.
  • Die US 6,812,731 B1 sowie Elamaran, V.; Rajkumar, G.; Narasimhan, K. et al.: Fault-tolerant system design using novel majority voters of 5-modular redundancy configuration, Journal of Engineering Technology, Bd. 6, S. 318-328, ISSN: 0747-9964, offenbaren jeweils elektronische Schaltungen mit mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen, welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen.
  • KURZFASSUNG
  • Es werden eine elektronische Schaltung nach Anspruch 1 sowie Verfahren nach Anspruch 10 oder 14 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung bereitgestellt, umfassend:
    • mindestens fünf redundante Schaltungsteile, welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen,
    • wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile derart angeordnet sind, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. Auf diese Weise werden bei manchen Ausführungsbeispielen höchstens weniger als die Hälfte der Schaltungsteile von einem hochenergetischen Partikel, das sich auf einer geraden Bahn fortbewegt, beeinflusst.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile miteinander verschaltet sind, um ein gleiches Eingangssignal zu empfangen. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen z.B. ein gleicher Wert in den Schaltungsteilen gespeichert werden oder ein gleiches Signal verarbeitet werden, um Redundanz bereitzustellen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile auf einem Chip angeordnet sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, weiter umfassend eine Auswerteschaltung, die mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen verschaltet ist und eingerichtet ist, auf Basis von Signalen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile und eines Fehlerkorrekturverfahrens, z.B. auf Basis einer Durchführung einer Mehrheitsentscheidung, ein Ausgangssignal auszugeben. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen mit hoher Zuverlässigkeit ein korrektes Signal angegeben werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile, deren kritische Knoten auf der gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile minus einer Anzahl von korrekten Signalen, die zur Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens (z.B. für eine korrekte Mehrheitsentscheidung) erforderlich ist. Somit kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch unter Einfluss eines Partikels eine Fehlerkorrektur durchgeführt werden, z.B. eine korrekte Mehrheitsentscheidung getroffen werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Schaltungsteilen der mindestens fünf Schaltungsteile kleiner als 100µm (z.B. kleiner als 50µm oder kleiner als 20µm) ist. Dies kann bei manchen Ausführungsbeispielen das Routing erleichtern.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile genau fünf Schaltungsteile umfassen, die in Form eines Fünfecks angeordnet sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Schaltung wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile jeweils eine Speicherschaltung umfassen.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Schaltung bereitgestellt, umfassend:
    • Bereitstellen von mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen, welche eingerichtet sind,
    • zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen,
    • wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile derart angeordnet werden, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. So können beispielsweise Schaltungen wie oben beschrieben hergestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei das Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile ein Ausbilden der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile auf einem Chip umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, weiter umfassend: Verschalten der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile, um ein gleiches Eingangssignal zu empfangen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, weiter umfassend: Bereitstellen einer Auswerteschaltung, und Verschalten der Auswerteschaltung mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen,
    wobei die Auswerteschaltung eingerichtet ist, auf Basis von Signalen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile und eines Fehlerkorrekturverfahrens, z.B. auf Basis einer Durchführung einer Mehrheitsentscheidung, ein Ausgangssignal auszugeben.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren bereitgestellt,
    wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile derart angeordnet werden, dass eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile, deren kritische Knoten auf der gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile minus einer Anzahl von korrekten Signalen, die zur Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens, z.B. zum Treffen einer korrekten Mehrheitsentscheidung, erforderlich ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Entwerfen einer elektronischen Schaltung bereitgestellt, umfassend: Bereitstellen von mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen, welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen, in einem Schaltungslayout, und
    Anordnen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile in dem Schaltungslayout derart, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen.
  • So kann z.B. eine Schaltung wie oben beschrieben entworfen werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt,
    wobei das Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile ein Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile in einem Layout eines Chips umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, weiter umfassend: Bereitstellen einer Verschaltung der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile in dem Layout, um ein gleiches Eingangssignal zu empfangen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, weiter umfassend: Bereitstellen einer Auswerteschaltung in dem Layout, und Bereitstellen einer Verschaltung der Auswerteschaltung mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen in dem Layout,
    wobei die Auswerteschaltung eingerichtet ist, auf Basis von Signalen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile und Fehlerkorrekturverfahrens, z.B. auf Basis einer Durchführung einer Mehrheitsentscheidung, ein Ausgangssignal auszugeben.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile in dem Layout derart angeordnet werden, dass eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile, deren kritische Knoten auf der gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile minus einer Anzahl von korrekten Signalen, die zur Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens, z.B. zum Treffen einer korrekten Mehrheitsentscheidung, erforderlich ist.
  • Die Bemerkungen zu den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Schaltung treffen auch auf die entsprechenden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele von Verfahren zu.
  • Ein entsprechendes Computerprogramm und ein elektronisch lesbarer Datenträger mit einem solchen Computerprogramm werden ebenfalls bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zum Entwerfen einer elektronischen Schaltung bereitgestellt, umfassend:
    • Mittel zum Bereitstellen von mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen, welche eingerichtet sind,
    • zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen, in einem Schaltungslayout, und
    • Mittel zum Anordnen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile in dem Schaltungslayout derart, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein schematisches Layout einer elektronischen Schaltung gemäß manchen Ausführungsbeispielen.
    • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer elektronischen Schaltung gemäß manchen Ausführungsbeispielen.
    • 3 zeigt ein schematisches Layout einer elektronischen Schaltung gemäß manchen Ausführungsbeispielen.
    • 4 zeigt ein schematisches Layout einer Schaltung gemäß manchen Ausführungsbeispielen und gemäß einem Vergleichsbeispiel.
    • 5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele.
    • 6 zeigt ein Beispiel eines elektronisch lesbaren Datenträgers, welcher zur Speicherung eines Computerprogramms gemäß mancher Ausführungsbeispiele dienen kann.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden die verschiedenen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. So ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Komponenten zur Ausführung notwendig sind. Vielmehr können manche Komponenten durch alternative Komponenten ersetzt werden oder weggelassen werden. Zusätzlich zu den dargestellten Komponenten können auch weitere Komponenten, beispielsweise herkömmlicherweise in elektronischen Schaltungen verwendete Komponenten, bereitgestellt sein, z.B. Logikschaltungen. Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele konzentriert sich auf bestimmte Aspekte elektronischer Schaltungen, und übrige Teile derartiger elektronischer Schaltungen können in herkömmlicher Weise implementiert sein.
  • Merkmale und Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele zu bilden. Variationen, Abwandlungen und Details, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sind auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar und werden daher nicht wiederholt beschrieben.
  • 1 zeigt ein schematisches Layout einer elektronischen Schaltung gemäß mancher Ausführungsbeispiele. Die Schaltung der 1 weist fünf redundante Schaltungsteile 11A-11E auf, zusammen als Schaltungsteile 11 bezeichnet. „Redundant“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Schaltungsteile 11 jeweils die gleiche Funktion bereitstellen. Beispielsweise können die Schaltungsteile 11 jeweils Speicherzellen sein und Redundanz bereitstellen, indem sie jeweils einen gleichen Wert speichern. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Schaltungsteile 11 jeweils Logikgatter umfassen, welche jeweils eine logische Verknüpfung der gleichen Signale und der gleichen Art (beispielsweise Oder-Verknüpfung, Oder-Und-Verknüpfung etc.) bereitstellen. Dies bedeutet, dass redundante Schaltungsteile im Falle fehlerfreien Betriebs jeweils ein gleiches Ausgangssignal oder gleiche Ausgangssignale bereitstellen können, beispielsweise ein Ausgangssignal, welches einen gespeicherten Wert repräsentiert, oder ein Ausgangssignal, welches das Ergebnis einer logischen Verknüpfung bereitstellt. Speicherelemente und Logikgatter dienen hier jedoch nur als Beispiele, und es kann jede Art von Schaltungsteilen verwendet werden.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Schaltungsteile 11A-11E auf die gleiche Weise implementiert sein, d.h. beispielsweise auf der gleichen Schaltung basieren. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Schaltungsteile 11A-11E auf verschiedene Art und Weise implementiert sein, und dennoch die gleiche Funktion bereitstellen, was manchmal auch als Diversifizierung (Englisch „diversity“) bezeichnet wird. So können verschiedene Arten von Speicherzellen verwendet werden, die dennoch den gleichen Wert speichern und somit Redundanz bereitstellen.
  • Die Schaltungsteile 11A-11E weisen jeweils zugeordnete kritische Knoten 12A-12E auf. Ein kritischer Knoten ist dabei ein Knoten, der empfindlich gegenüber hochenergetischen Partikeln wie Neutronen, Protonen oder Alphateilchen ist. Typische Energien können im Falle von Alphateilchen im Bereich 2 bis 5 MeV liegen, im Falle von Neutronen im Bereich 10keV bis über 20MeV. Die Energie bestimmt insbesondere im Falle geladener Partikel wie Protonen und Alphateilchen die Eindringtiefe in das Material der Schaltung, z.B. Silizium. Je nach Energie können z.B. Alphateilchen 50µm oder mehr in dem Material zurücklegen, bevor sie absorbiert werden. Ungeladene Teilchen wie Neutronen können im Regelfall vollständig durch die Schaltung hindurchfliegen.
  • Wenn der kritische Knoten eines Schaltungsteils (z.B. der kritische Knoten des Schaltungsteils 11A) von einem derartigen Partikel getroffen wird, kann sich der Zustand des Knotens und/oder des Schaltungsteils verändern. Im Falle eines Speichers kann sich beispielsweise der gespeicherte Wert verändern (im Falle eines einzelnen Bits von 0 auf 1 oder von 1 auf 0), und im Falle eines Logikgatters kann sich das Ausgangssignal des Logikgatters verändern. Eine solche Änderung ist bei Logikgattern im Gegensatz zu Speichern in den meisten Fällen nur temporär, kann aber insbesondere dann kritisch sein, wenn der temporär veränderte Wert in einem nachfolgenden Speicher, z.B. einem Register, gespeichert wird. Bei übrigen Teilen der Schaltungsteile außerhalb der kritischen Knoten ergibt sich eine derartige Veränderung bei einem Treffer durch ein hochenergetisches Partikel nicht oder zumindest mit geringerer Wahrscheinlichkeit.
  • 1 zeigt ein Beispiel für ein Layout der Schaltungsteile 11, d.h. ein Beispiel für eine Anordnung der Schaltungsteile 11 beispielsweise auf einem gemeinsamen Chip, auf einer Leiterplatte oder auf einem anderen Träger. Die Schaltungsteile sind dabei derart angeordnet, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. In dem Beispiel der 1 mit fünf Schaltungsteilen 11 liegen also weniger als drei, oder in anderen Worten höchsten zwei, kritische Knoten verschiedener Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden. Beispielsweise liegen die kritischen Knoten 12A und 12E der Schaltungsteile 11A und 11E auf einer gedachten Geraden 13E, kritische Knoten 12A und 12B der Schaltungsteile 11A und 11B auf einer gedachten Geraden 13F, kritische Knoten 12B und 12C der Schaltungsteile 11B und 11C auf einer gedachten Geraden 13D, kritische Knoten 12D und 12E der Schaltungsteile 11D und 11E auf einer gedachten Geraden 13C und kritische Knoten 12E und 12C der Schaltungsteile 11E und 11C auf einer gedachten Geraden 13A. Es ist jedoch nicht möglich, eine Gerade durch das Layout zu legen, die durch kritische Knoten von drei Schaltungsteilen hindurchgeht. Zu beachten ist, dass die gedachte Gerade 13A zwar auch das Schaltungsteil 11D schneidet, jedoch nicht den kritischen Knoten 12D des Schaltungsteils 11D.
  • Durch ein derartiges Layout kann sichergestellt werden, dass zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit durch ein einziges Partikel weniger als die Hälfte der Schaltungsteile, in dem Beispiel der 1 höchstens zwei, getroffen werden. Es kann nämlich davon ausgegangen werden, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit sich derartige hochenergetische Partikel in einer geraden Linie durch die Schaltung bewegen.
  • Somit weisen nach einem derartigen Auftreffen eines Partikels, welches durch zwei kritische Knoten hindurchgeht, zumindest noch mehr als die Hälfte der Schaltungsteile, im Beispiel der 1 drei Schaltungsteile, den korrekten Zustand auf. Beispielsweise mittels einer Mehrheitsentscheidung, die weiter unten unter Bezugnahme auf die 2 erläutert wird, kann dann ein korrekter Wert, beispielsweise ein korrekter gespeicherter Wert oder ein korrekter Ausgangswert eines Logikgatters, trotz des Partikelereignisses korrekt ermittelt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Schaltungsteile 11 du insbesondere die kritischen Knoten 12 in Form eines unregelmäßigen Fünfecks angeordnet. Unter einem Fünfeck ist hier ein nicht entartetes Fünfeck zu verstehen, also ein Fünfeck, welches keinen 180° Winkel aufweist.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist es dabei nicht notwendig, dass die Schaltungsteile 11 einen Mindestabstand zueinander einhalten. Insbesondere kann der Abstand der Schaltungsteile zueinander kleiner sein als eine Weglänge, die typische hochenergetische Partikel in der elektronischen Schaltung, beispielsweise einer Silizium-basierten elektronischen Schaltung oder einer auf einem anderen Halbleiter beruhenden elektronischen Schaltung, zurücklegen, beispielsweise kleiner als 100µm, kleiner als 50µm oder kleiner als 20µm.
  • Die Anordnung der fünf Schaltungsteile 11 in einer Ebene, beispielsweise auf einem Chip, wie in 1 und später auch in anderen Figuren dargestellt ist lediglich als ein Beispiel für eine mögliche Anordnung zu verstehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine dreidimensionale Anordnung in mehreren Ebenen, beispielsweise auf mehreren gestapelten Chips, vorliegen. So können beispielsweise drei Schaltungsteile 11 auf einem ersten Chip und zwei Schaltungsteile 11 auf einem zweiten Chip, der auf dem ersten Chip gestapelt ist, bereitgestellt sein, um eine derartige dreidimensionale Anordnung zu erzeugen. Auch bei einer derartigen dreidimensionalen Anordnung sind bei Ausführungsbeispielen die Schaltungsteile 11 derart angeordnet, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen.
  • Zu bemerken ist, dass die Anzahl von fünf Schaltungsteilen 11 in 1 lediglich als Beispiel zu verstehen ist, und auch mehr als fünf redundante Schaltungsteile bereitgestellt werden können. Dabei können die Schaltungsteile so angeordnet sein, dass wie oben erläutert kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. Beispielsweise können bei sieben Schaltungsteilen die Schaltungsteile so angeordnet sein, dass kritische Knoten von höchstens drei Schaltungsteilen auf einer gedachten Geraden liegen. Sie können aber auch so angeordnet sein, dass kritische Knoten von höchstens zwei Schaltungsteilen auf einer gedachten Geraden liegen. Dies kann eine zusätzliche Sicherheit für Fälle bieten, in denen ein Partikel hoher Energie gestreut wird und hierdurch seine Richtung ändert. Eine derartige Streuung kann mit geringer Wahrscheinlichkeit auftreten, in welchem Fall ein Partikel auch drei Schaltungsteile 11A-11C - wenn auch mit geringer Wahrscheinlichkeit - beeinflussen könnte. Sollte diese Wahrscheinlichkeit wenn für eine bestimmte Anwendung zu hoch sein, d.h. in einer bestimmten Anordnung eine höhere Sicherheit verlangt wird, dann können beispielsweise sieben Schaltungsteile 11 verwendet werden, wobei kritische Knoten von höchstens zwei der sieben Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen, wie oben erläutert. Diesbezüglich ist allgemein zu bemerken, dass je nach Anwendung eine gewisse Unempfindlichkeit einer elektronischen Schaltung gegenüber Partikeln gefordert wird, und je nach Grad der geforderten Unempfindlichkeit das Layout entsprechend angepasst werden kann. Eine hundertprozentige Sicherheit wird dabei im Regelfall nicht erreicht, da auch Ereignisse wie zwei oder mehr Partikel gleichzeitig mit einer gewissen (wenn auch sehr geringen) Wahrscheinlichkeit auftreten können. Daher geht es bei den oben dargestellten Maßnahmen allgemein darum, die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler aufgrund von Partikeln zu verringern, auch wenn solche Fehler nicht hundertprozentig ausgeschlossen werden können.
  • Das Konzept der Auswertung von Signalen von derartig angeordneten redundanten Schaltungsteilen wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 erläutert. Die 2 zeigt dabei ein Blockdiagramm, um die Verschaltung von Schaltungsteilen mit einer Auswerteschaltung zu veranschaulichen. Die 2 zeigt kein Layout-Diagramm, d.h. repräsentiert im Gegensatz zu der 1 keine räumliche Anordnung der Schaltungsteile zueinander, sondern dient lediglich dazu, ein Beispiel für eine mögliche elektrische Verschaltung zu verdeutlichen. Diese Verschaltung ist für sich genommen (d.h. losgelöst vom Layout) bekannt.
  • In der 2 dienen wiederum die Schaltungsteile 11A-11E als Beispiele für mindestens fünf Schaltungsteile. Layouttechnisch können die Schaltungsteile 11A-11E wie unter Bezugnahme auf die 1 erläutert angeordnet sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 sind Eingänge der Schaltungsteile 11A-11E miteinander verschaltet, um ein oder mehrere Eingangssignale a zu erhalten. Jedem Schaltungsteil 11A-11E wird also das gleiche Eingangssignal a (oder mehrere gleiche Eingangssignale) zugeführt. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem die Schaltungsteile 11A, 11E Speicher seien, das Signal a einen zu speichernden Wert und/oder einen Befehl (beispielsweise zum Auslesen des Speichers) umfassen. Bei fehlerfreiem Betrieb ist dann z.B. in jedem Schaltungsteil 11A-11E der gleiche Wert gespeichert. Im Falle von Logikgattern können jedem Schaltungsteil 11A, 11B mehrere gleiche Eingangssignale zugeführt werden (beispielsweise jedem Schaltungssignal ein gleiches erstes Eingangssignal und ein gleiches zweites Eingangssignal), welche dann in jedem Schaltungsteil logisch verknüpft werden, wobei bei fehlerfreiem Betrieb das Ergebnis der logischen Verknüpfung in jedem Schaltungsteil dasselbe ist. Wiederum dienen hier Speicher und Logikgatter lediglich als Beispiele. Ausgangssignale b1-b5 der Schaltungsteile 11A-11E werden einer Auswerteschaltung 20 zugeführt. Die Ausgangssignale können beispielsweise im Falle eines Speichers ausgelesene Werte angeben oder im Falle von Logikgattern ein Ergebnis einer logischen Verknüpfung angeben.
  • Im Falle einer fehlerfreien Funktion zeigen die Signale b1-b5 eine gleiche Information an, beispielsweise einen gleichen gespeicherten Wert oder ein gleiches Ergebnis einer logischen Verknüpfung.
  • Die Signale b1-b5 werden der Auswerteschaltung 20 zugeführt, die auf Basis der Signale b1-b5 ein Ausgangssignal c ausgibt. Hierzu kann die Auswerteschaltung 20 eine Mehrheitsentscheidung mit einem Mehrheitskriterium anwenden. In einem Fall gibt das Mehrheitskriterium an, dass das Ausgangssignal c eine Information angibt, welche von mehr als der Hälfte der Ausgangssignale b1-b5 angezeigt wird, im Falle der 2 also von drei oder mehr Ausgangssignalen. Bei einem Layout wie in 1, bei welchem ein Partikel hoher Energie höchstens kritische Knoten von zwei Schaltungsteilen treffen kann, werden von einem derartigen Partikel also auch mit hoher Wahrscheinlichkeit höchstens zwei Signale b1-b5 verfälscht, sodass drei korrekte Signale verbleiben. Nach dem oben erläuterten Mehrheitskriterium gibt dann das Ausgangssignal c dennoch noch die korrekte Information an.
  • Wird als Mehrheitskriterium eine Mehrheit der Signale b1-b5 verwendet, wird bei manchen Ausführungsbeispielen eine ungerade Anzahl von Schaltungsteilen verwendet, damit in jedem Fall eine Entscheidung getroffen werden kann. Es können jedoch auch andere Mehrheitskriterien verwendet werden. Beispielsweise kann gefordert werden, dass mindestens zwei Drittel der Ausgangssignale von Schaltungsteilen die gleiche Information angeben müssen, welche dann als Ausgangssignal ausgegeben wird. Im Falle von sechs Schaltungsteilen 11 würde somit gefordert werden, dass vier Signale b1-b5 die gleiche Information anfordern. Der Begriff „Mehrheitsentscheidung“ umfasst also Mehrheitsentscheidungen mit verschiedenen Mehrheitskriterien wie mehr als die Hälfte, mindestens zwei Drittel etc.
  • In derartigen Ausführungsbeispielen ist das Layout derartig gewählt, dass eine Anzahl von Schaltungsteilen, deren kritische Knoten auf einer gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine gesamte Anzahl der Schaltungsteile minus einer Anzahl der Signale, die zur Erfüllung des Mehrheitskriteriums erforderlich ist. In dem obigen Beispiel von sechs Schaltungsteilen mit Zweidrittelmehrheit wäre das Layout also bei manchen Ausführungsbeispielen so gewählt, dass höchstens 6-4=2 Schaltungsteile kritische Knoten aufweisen, die auf einer gedachten Geraden liegen. In diesem Falle könnte ein Partikel hoher Energie höchstens zwei Schaltungsteile beeinträchtigen, sodass nach wie vor vier Signale (die Anzahl, die für das Mehrheitskriterium erforderlich ist), den korrekten Wert anzeigen. Zeigen bei einem derartigen Ausführungsbeispiel drei Signale einen Wert und drei Signale einen anderen Wert an, kann keine Entscheidung getroffen werden, und es wird beispielsweise eine Fehlermeldung ausgegeben.
  • Somit sind verschiedene Mehrheitskriterien möglich.
  • Das Durchführen einer Mehrheitsentscheidung stellt nur ein Beispiel für ein mögliches Fehlerkorrekturverfahren dar. Auch andere herkömmliche Fehlerkorrekturverfahren sind möglich. Beispielsweise können N, N>1, der Schaltungsteile jeweils ein Bit speichern, um insgesamt einen N-Bit-Wert zu speichern, und M, M>=1, Weitere der Schaltungsteile können jeweils ein Redundanzbit eines Fehlerkorrekturcodes (z.B. Hamming-Code) speichern. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann das Layout dann derartig gewählt, dass eine Anzahl von Schaltungsteilen, deren kritische Knoten auf einer gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine gesamte Anzahl der Schaltungsteile minus einer Anzahl von korrekten Signalen, die zur (korrekten) Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens erforderlich ist.
  • Die 3 zeigt ein schematisches Layout von Schaltungsteilen einer elektronischen Schaltung gemäß manchen Ausführungsbeispielen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird bei der Erläuterung der 3 auf die vorher unter Bezugnahme auf die 1 und 2 gemachten Erläuterungen Bezug genommen.
  • Die elektronische Schaltung der 3 umfasst fünf redundante Speicherzellen 30A-30E, welche jeweils als Latch ausgestaltet sind. Die Speicherzellen 30A-30E können beispielsweise Teil eines statischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (SRAM, Static Random Access Memory)sein. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel weisen alle Speicherzellen 30A-30E das gleiche Schaltungslayout auf, welches auf vier Transistoren beruht. Bei anderen Ausführungsbeispielen können Speicherzellen verschiedene Schaltungslayouts aufweisen. Wie bereits unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert, dient die Anzahl von fünf Speicherzellen lediglich als Beispiel.
  • Die Speicherzellen 30A-30E weisen jeweils kritische Knoten 31A, 32A auf. In diesen Knoten ist die Information im jeweiligen Latch gespeichert, wobei der eine der Knoten (z.B. 31A) den inversen Wert des anderen Knoten (z.B. 32A) aufweist. Beispielsweise kann der Knoten 31A auf einem Spannungspegel sein, der eine logische Null anzeigt, dann ist der Knoten 32A auf einem Spannungspegel, der eine logische 1 anzeigt, oder umgekehrt. Auf diese Weise können zwei verschiedene Zustände in jeder Speicherzelle 30 gespeichert werden, entsprechend einem Speichern eines Bits.
  • 3 zeigt ein Beispiellayout, in dem die Schaltungsteile 30A-30E derart angeordnet sind, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile, in diesem Fall von zwei Schaltungsteilen, auf einer Linie sind. Dabei entspricht die Anordnung der Schaltungsteile 30A-30E wiederum einem Fünfeck, wie bereits unter Bezugnahme auf die 1 erläutert. Auf diese Weise beeinflusst ein Partikel hoher Energie mit hoher Wahrscheinlichkeit höchstens zwei der fünf Schaltungsteile 30A-30E (abgesehen von Fällen, in denen eine Streuung und somit eine Richtungsänderung erfolgt, was wie oben erläutert eine geringe Wahrscheinlichkeit aufweist). Als Beispiel sind mit Pfeilen 33A,33B und 33C drei mögliche Bahnen von Partikeln als Beispiel dargestellt. In dem Beispiel der 3 geht das Partikel gemäß dem Pfeil 33A durch die kritischen Knoten 31A und 31B hindurch und kann somit den in den Schaltungsteilen 30A und 30B gespeicherten Wert ändern. Die Schaltungsteile 30C, 30D und 30E werden hiervon jedoch nicht beeinflusst und können mittels einer Mehrheitsentscheidung wie unter Bezugnahme auf 2 erläutert insgesamt einen korrekten Ausgangswert liefern. In gleicher Weise kann ein Partikel gemäß dem Pfeil 33B den in den Schaltungsteilen 30A und 30C gespeicherten Wert ändern, womit in den Schaltungsteilen 30B, 30D und 30E der korrekte Wert verbleibt. Ein Partikel gemäß dem Pfeil 33C kann den in den Schaltungsteilen 30A und 30E gespeicherten Wert ändern, wobei in diesem Fall in den Schaltungsteilen 30B, 30C und 30D der korrekte Wert verbleibt.
  • Auf diese Weise kann die Schaltung insgesamt vor derartigen Partikeln geschützt werden.
  • Die unter Bezugnahme auf die 1 und 2 gemachten Erläuterungen hinsichtlich Streuung von Partikeln gelten auch für die 3.
  • Die 4 zeigt schematisch ein Layout einer elektronischen Schaltung gemäß mancher Ausführungsbeispiele und ein Layout eines Vergleichsbeispiels.
  • Bei einem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Schaltungsteile 40A-40E bereitgestellt, welche derart angeordnet sind, dass kritische Knoten von nicht mehr als zwei der Schaltungsteile 40A-40E auf einer gedachten geraden Linie liegen. Die Schaltungsteile 40A-40E können den Schaltungsteilen 11A-11E der 1 oder den Schaltungsteilen 30A-30E der 3 entsprechen, und sämtliche hierzu gemachten Erläuterungen und Abwandlungen sind auch auf das Ausführungsbeispiel der 4 anwendbar.
  • In einem Vergleichsbeispiel sind drei redundante Schaltungsteile 41A, 41B und 41C bereitgestellt, wobei die Position des Schaltungsteils 41A der Position des Schaltungsteils 40A entspricht. Der Abstand zwischen den Schaltungsteilen 41A und 41C ist größer als ein vorgegebener Mindestabstand ds, und der Abstand zwischen dem Schaltungsteil 41A und dem Schaltungsteil 41B ist ebenfalls größer als der vorgegebene Mindestabstand ds, wobei der Abstand in 4 ausgehend von der jeweiligen unten links dargestellten Ecke der jeweiligen Schaltungsteile dargestellt ist.
  • Der Mindestabstand ds ist dabei größer gewählt als eine typische Flugdistanz eines Partikels hoher Energie in der jeweiligen Schaltung, z.B. in Silizium, im Falle einer Silizium-basierten Schaltung. So ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein einziges Partikel zwei der Schaltungsteile 41A, 41C und 41B trifft, zumindest sehr klein, da die Wahrscheinlichkeit, dass ein Partikel eine so hohe Energie hat, dass es eine größere Distanz als ds zurücklegt, sehr klein ist. Daher wird von einem Partikel mit hoher Wahrscheinlichkeit nur eines der Schaltungsteile 41A, 41B und 41C getroffen, und mit einer Mehrheitsentscheidung kann dann ein korrekter Wert festgestellt werden.
  • Zwar benötigt das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel mehr Schaltungsteile als das Vergleichsbeispiel (5 gegenüber 3), diese müssen jedoch nicht den Mindestabstand ds einhalten und können näher aneinander angeordnet sein, wie die 4 schematisch veranschaulicht. Die Distanz ds kann beispielsweise 100 µm, 50 µm oder 20 µm betragen, je nach Implementierung und gefordertem Schutz gegenüber Partikeln hoher Energie, und der Abstand benachbarter Schaltungsteile 40A-40E voneinander kann deutlich kleiner sein als dieser Wert.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Wert ds insbesondere bei kleinen Strukturgrößen dazu führen, dass die Schaltungsteile 41B, 41C in einem anderen Schaltungsteil oder gar auf einem anderen Chip liegen würden als der Schaltungsteil 40A. Dies kann zumindest das Routing, d.h. das Bereitstellen der nötigen elektrischen Verbindungen (beispielsweise Verbindungen wie in 2 gezeigt) erschweren. Daher kann bei manchen Ausführungsbeispielen erreicht werden, dass sämtliche Schaltungsteile (z.B. 40A-40E der 4) vergleichsweise nahe beieinander liegen und somit im selben Block einer Schaltung angeordnet sind, was das Routing bei manchen Ausführungsbeispielen erleichtern kann.
  • Die 5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß mancher Ausführungsbeispiele. Das Verfahren der 5 kann ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Schaltung oder ein Verfahren zum Entwerfen (Design) einer elektronischen Schaltung sein, wie im Folgenden erläutert werden wird.
  • Insbesondere kann das Verfahren der 5 dazu verwendet werden, die unter Bezugnahme auf die 1-4 diskutierten elektronischen Schaltungen herzustellen und zu entwerfen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird das Verfahren der 5 unter Bezugnahme auf die 1-4 und die dort gemachten Erläuterungen erklärt. Das Verfahren der 5 kann jedoch auch zum Herstellen oder Entwerfen anderer elektronischer Schaltungen als der in den 1-4 gezeigten verwendet werden.
  • Bei 50 werden in dem Verfahren der 5 mindestens fünf redundante Schaltungsteile bereitgestellt. Im Falle eines Herstellungsverfahrens kann das Bereitstellen ein Ausbilden der Schaltungsteile und/oder auf einem Halbleiterwafer wie einem Siliziumwafer umfassen. Bei einem Verfahren zum Entwerfen einer Schaltung kann das Bereitstellen ein Auswählen der zu implementierenden Schaltungsteile umfassen. Die Schaltungsteile können Schaltungsteile wie unter Bezugnahme auf die 1-4 diskutiert sein, beispielsweise Speicherelemente oder Logikgatter.
  • Bei 51 umfasst das Verfahren, die Schaltungsteile derart anzuordnen, dass kritische Knoten von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile auf einer gedachten Geraden liegen. Insbesondere können die Schaltungsteile derart angeordnet werden, dass kritische Knoten von maximal einer Anzahl von Schaltungsteilen auf einer gedachten Geraden liegen, die gleich einer Gesamtanzahl der redundanten Schaltungsteile minus der Anzahl von Signalen von Schaltungsteilen zur Erfüllung eines Mehrheitskriteriums ist, wie ebenfalls oben bereits unter Bezugnahme auf die 1-4 erläutert.
  • Bei einem Herstellungsverfahren erfolgt dieses Anordnen gleichzeitig mit dem Bereitstellen der Schaltungsteile, insbesondere gleichzeitig mit dem Ausbilden der Schaltungsteile auf/oder in einem Halbleiterwafer. Bei einem Verfahren zum Entwerfen einer Schaltung erfolgt das Anordnen der Schaltungsteile in einem Layout der Schaltung, welches dann später implementiert wird.
  • Das Verfahren zum Entwerfen kann mittels eines Computerprogramms implementiert sein, welches, wenn es auf einem Prozessor oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, das oben erläuterte Verfahren zum Entwerfen von Schaltungen ausführt. Das Verfahren kann dabei insbesondere als Ergänzung eines herkömmlichen Verfahrens zum Entwerfen von Schaltungen ausgeführt werden, wobei übrige Teile des Verfahrens mittels herkömmlicher Herangehensweisen implementiert sein können. Ein derartiges Computerprogramm kann auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Als Beispiel zeigt die 6 einen USB-Stick 60 mit einem USB-(Universal Serial Bus)Anschluss 61, auf dem das Computerprogramm gespeichert sein kann. Das Computerprogramm kann auch auf anderen herkömmlichen Datenträgern wie einer Festplatte, einem optischen Datenträger wie einer DVD oder einer CD, oder in einem Speicher als Datenträger gespeichert sein. Bei anderen Varianten wird das Computerprogramm über ein Netzwerk wie das Internet bereitgestellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Elektronische Schaltung
    11A-11E
    Schaltungsteile
    12A-12E
    Kritische Knoten
    13A-13F
    Gedachte Geraden
    20
    Auswerteschaltung
    30A-30E
    Schaltungsteile
    31A-31E
    Kritische Knoten
    32A-32E
    Kritische Knoten
    33A-33C
    Partikelbahnen
    40A-40E
    Schaltungsteile
    41A-41C
    Schaltungsteile
    50, 51
    Verfahren
    60
    USB-Stick
    61
    USB-Anschluss
    a
    Eingangssignal
    b1-b5
    Ausgangssignale von Schaltungsteilen
    c
    Ausgangssignal
    ds
    Mindestabstand

Claims (20)

  1. Elektronische Schaltung, umfassend: mindestens fünf redundante Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) derart angeordnet sind, dass kritische Knoten (12A-12E; 31A-31E; 32A-32E) von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) auf einer gedachten Geraden (13A-13E; 33A-33C) liegen.
  2. Elektronische Schaltung nach Anspruch 1, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) miteinander verschaltet sind, um ein gleiches Eingangssignal (a) zu empfangen.
  3. Elektronische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) auf einem Chip angeordnet sind.
  4. Elektronische Schaltung nach einem der Ansprüche 1-3, weiter umfassend eine Auswerteschaltung (20), die mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) verschaltet ist und eingerichtet ist, auf Basis von Signalen (b1-b5) der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) und eines Fehlerkorrekturverfahrens ein Ausgangssignal (c) auszugeben.
  5. Elektronische Schaltung nach Anspruch 4, wobei eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), deren kritische Knoten (12A-12E; 31A-31E; 32A-32E) auf der gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) minus einer Anzahl korrekter Signale, die zur Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens erforderlich ist.
  6. Elektronische Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Fehlerkorrekturverfahren ein Durchführen einer Mehrheitsentscheidung auf Basis der Signale (b1-b5) der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) umfasst.
  7. Elektronische Schaltung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) der mindestens fünf Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) kleiner als 100µm ist.
  8. Elektronische Schaltung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) genau fünf Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) umfassen, die in Form eines Fünfecks angeordnet sind.
  9. Elektronische Schaltung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die mindestens fünf Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) jeweils eine Speicherschaltung umfassen.
  10. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Schaltung, umfassend: Bereitstellen von mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) derart angeordnet werden, dass kritische Knoten (12A-12E; 31A-31E; 32A-32E) von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) auf einer gedachten Geraden liegen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) ein Ausbilden der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) auf einem Chip umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, weiter umfassend: Verschalten der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), um ein gleiches Eingangssignal (a) zu empfangen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, weiter umfassend: Bereitstellen einer Auswerteschaltung (20), und Verschalten der Auswerteschaltung (20) mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), wobei die Auswerteschaltung eingerichtet ist, auf Basis von Signalen (b1-b5) der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) und eines Fehlerkorrekturverfahrens ein Ausgangssignal (c) auszugeben.
  14. Computerimplementiertes Verfahren zum Entwerfen einer elektronischen Schaltung, umfassend: Bereitstellen von mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), welche eingerichtet sind, zum Bereitstellen einer Redundanz die gleiche Funktion auszuführen, in einem Schaltungslayout, und Anordnen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) in dem Schaltungslayout derart, dass kritische Knoten (12A-12E; 31A-31E; 32A-32E) von weniger als der Hälfte der Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) auf einer gedachten Geraden liegen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) ein Bereitstellen der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) in einem Layout eines Chips umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, weiter umfassend: Bereitstellen einer Verschaltung der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) in dem Layout, um ein gleiches Eingangssignal (a) zu empfangen.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-16, weiter umfassend: Bereitstellen einer Auswerteschaltung (20) in dem Layout, und Bereitstellen einer Verschaltung der Auswerteschaltung (20) mit den mindestens fünf redundanten Schaltungsteilen (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) in dem Layout, wobei die Auswerteschaltung (20) eingerichtet ist, auf Basis von Signalen (b1-b5) der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) und eines Fehlerkorrekturverfahrens ein Ausgangssignal (c) auszugeben.
  18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 17, wobei die mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) derart angeordnet werden, dass eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E), deren kritische Knoten (12A-12E; 31A-31E; 32A-32E) auf der gedachten Geraden liegen, kleiner oder gleich ist wie eine Anzahl der mindestens fünf redundanten Schaltungsteile (11A-11E; 30A-30E; 40A-40E) minus einer Anzahl von korrekten Signalen, die zur Durchführung des Fehlerkorrekturverfahrens erforderlich ist.
  19. Computerprogramm mit einem Programmcode, der, wenn er auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, das Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18 ausführt.
  20. Elektronisch lesbarer Datenträger (60) mit dem Computerprogramm nach Anspruch 19.
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