JP5969284B2 - 電子回路網の信頼性を向上させるための装置および関連する方法 - Google Patents
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Description
本明細書で開示される概念は、概して、電子回路網およびデバイスに関し、より具体的には、電子デバイスおよび回路網(例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA))を向上させるための装置ならびに関連する方法に関する。
エレクトロニクスにおける発展は、半導体デバイス(例えば、集積回路(IC))によって実現される機能および能力の数がますます増加することをもたらす。それらの機能および能力を提供するために、半導体デバイス(例えば、IC)は、継続的に、ますます増加する数のトランジスターを含む。
さまざまな実施形態に従う装置および関連する方法は、電子回路網または装置(例えば、IC)の信頼性を向上させる。1つの代表的な実施形態において、装置は、装置の2つの構成に使用される2つのセットの回路要素を含む。第1のセットの回路要素が、装置の第1の構成に使用され、その一方で、第2のセットの回路要素が、装置の第2の構成に使用される。装置の第1の構成は、装置の信頼性を向上させるために、装置の第2の構成に切り替えられる。
(項目1)
装置であって、該装置は、
該装置の第1の構成に使用される第1のセットの回路要素と、
該装置の第2の構成に使用される第2のセットの回路要素と
を含み、
該装置の信頼性を向上させるために、該装置の該第1の構成が該装置の該第2の構成に切り替えられる、装置。
(項目2)
上記装置の上記第1の構成は、負バイアス温度不安定性(NBTI)および/または正バイアス温度不安定性(PBTI)の影響を減少させるために、該装置の上記第2の構成に切り替えられる、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目3)
上記装置の上記第1の構成は、該装置の少なくとも一部分におけるストレスの影響を減少させるために、該装置の上記第2の構成に切り替えられる、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目4)
上記第1のセットの回路を上記第1の構成に割り当てることと、上記第2のセットの回路要素を上記第2の構成に割り当てることとを行うように適合されているコントローラをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目5)
上記コントローラは、上記第1のセットの回路要素と上記第2のセットの回路要素とが重ならないように、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とを割り当てるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目6)
上記コントローラは、上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素において少なくとも1つの回路要素が重なるように、該第1のセットの回路要素および該第2のセットの回路要素を割り当てるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目7)
上記コントローラは、上記装置の上記第1の構成を該装置の上記第2の構成に切り替えるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目8)
上記コントローラは、上記第1のセットの回路要素を停止させることと、上記第2のセットの回路要素を起動することとによって、上記装置の上記第1の構成を該装置の上記第2の構成に切り替えるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目9)
上記装置は、該装置が上記第2の構成に切り替えられる前に、第1の期間の時間の間上記第1の構成で動作されるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目10)
上記装置は、該装置が上記第1の構成に戻るように切り替えられる前に、第2の期間の時間の間上記第2の構成で動作されるように適合されている、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目11)
上記装置の1つ以上の追加の対応する構成に使用される少なくとも1つ以上の追加のセットの回路要素をさらに含み、該装置の上記第1の構成が、該装置の上記第2の構成に切り替えられ、その後、該装置の該第2の構成が、該装置の該追加の対応する構成のうちの1つ以上に切り替えられる、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目12)
上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素のうちの少なくとも1つは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を含む、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目13)
上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素のうちの少なくとも1つは、ルーティング回路網を含む、上記項目のいずれかに記載の装置。
(項目14)
方法であって、該方法は、
第1の構成に割り当てられた第1のセットの回路要素を使用することによって、該第1の構成で集積回路(IC)を動作させることと、
第2の構成に割り当てられた第2のセットの回路要素を使用することによって、該第2の構成で該ICを動作させることと
を含み、
該第1の構成で該ICを動作させた後に該第2の構成で該ICを動作させることは、該ICの信頼性を向上させる、方法。
(項目15)
上記第1の構成で上記ICを動作させることは、上記第1のセットの回路要素を起動することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目16)
上記第2の構成で上記ICを動作させることは、上記第1のセットの回路要素を停止させることと、上記第2のセットの回路要素を起動することとをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目17)
上記第1の構成で上記ICを動作させることは、第1の期間の時間の間上記第1のセットの回路要素を使用することをさらに含み、上記第2の構成で該ICを動作させることは、第2の期間の時間の間上記第2のセットの回路要素を使用することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目18)
上記第1の期間の時間の持続期間は、上記第1のセットの回路要素が、負バイアス温度不安定性(NBTI)および/または正バイアス温度不安定性(PBTI)の影響から回復することを可能にするように選択され、上記第2の期間の時間の持続期間は、上記第2のセットの回路要素が、NBTIおよび/またはPBTIの影響から回復することを可能にするように選択される、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目19)
上記第1の期間の時間および上記第2の期間の時間は、上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素のそれぞれが、ストレスの影響から回復することを可能にするように選択される、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目20)
集積回路(IC)を構成する方法であって、該方法は、
第1のセットの回路要素を該ICの第1の構成に割り当てることと、
第2のセットの回路要素を該ICの第2の構成に割り当てることと、
該ICの信頼性を向上させるように、該ICの該第1の構成が該ICの該第2の構成に切り替えられるように該ICを構成することと
を含む、方法。
(項目21)
上記ICを構成することは、該ICが、第1の期間の時間の間上記第1の構成を使用した後に、該ICの該第1の構成が、該ICの上記第2の構成に切り替えられるように該ICを構成することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目22)
上記ICが、第2の期間の時間の間上記第2の構成を使用した後に、該ICの該第2の構成が、該ICの上記第1の構成に切り替えられるように該ICを構成することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目23)
上記第1のセットの回路要素が回復することを可能にするために十分な長さを有するように上記第1の期間の時間を選択することと、上記第2のセットの回路要素が回復することを可能にするために十分な長さを有するように上記第2の期間の時間を選択することとをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目24)
上記第1のセットの回路要素を割り当てることは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を上記ICの上記第1の構成に割り当てることをさらに含み、上記第2のセットの回路要素を割り当てることは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を該ICの上記第2の構成に割り当てることをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目25)
上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素は、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とが重ならないように割り当てられる、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目26)
上記第1のセットの回路要素および上記第2のセットの回路要素は、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とが少なくとも部分的に重なるように割り当てられる、上記項目のいずれかに記載の方法。
代表的な実施形態において、装置は、第1のセットの回路要素と第2のセットの回路要素とを含む。第1のセットの回路要素が、装置の第1の構成に使用され、第2のセットの回路要素が、装置の第2の構成に使用される。装置の第1の構成は、装置の信頼性を向上させるために、装置の第2の構成に切り替えられる。
本明細書で開示される概念は、概して、電子回路網およびデバイス(例えば、IC)の信頼性および性能に関する。より具体的には、本明細書で開示される概念は、電子回路網またはデバイス(例えば、IC)の信頼性を向上させるための装置および方法を提供する。
20 回路要素
30 コントローラ
Claims (26)
- 装置であって、該装置は、
第1の機能を実行するように該装置の第1の構成に使用される第1のセットの回路要素と、
該第1の機能とは異なる第2の機能を実行するように該装置の第2の構成に使用される第2のセットの回路要素と
を含み、
該装置の信頼性を向上させるために、該装置の該第1の構成が該装置の該第2の構成に切り替えられる、装置。 - 前記装置の前記第1の構成は、負バイアス温度不安定性(NBTI)および/または正バイアス温度不安定性(PBTI)の影響を減少させるために、該装置の前記第2の構成に切り替えられる、請求項1に記載の装置。
- 前記装置の前記第1の構成は、該装置の少なくとも一部分におけるストレスの影響を減少させるために、該装置の前記第2の構成に切り替えられる、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のセットの回路を前記第1の構成に割り当てることと、前記第2のセットの回路要素を前記第2の構成に割り当てることとを行うように適合されているコントローラをさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1のセットの回路要素と前記第2のセットの回路要素とが重ならないように、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とを割り当てるように適合されている、請求項4に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素において少なくとも1つの回路要素が重なるように、該第1のセットの回路要素および該第2のセットの回路要素を割り当てるように適合されている、請求項4に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記装置の前記第1の構成を該装置の前記第2の構成に切り替えるように適合されている、請求項4に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1のセットの回路要素を停止させることと、前記第2のセットの回路要素を起動することとによって、前記装置の前記第1の構成を該装置の前記第2の構成に切り替えるように適合されている、請求項7に記載の装置。
- 前記装置は、該装置が前記第2の構成に切り替えられる前に、第1の期間の時間の間前記第1の構成で動作されるように適合されている、請求項4に記載の装置。
- 前記装置は、該装置が前記第1の構成に戻るように切り替えられる前に、第2の期間の時間の間前記第2の構成で動作されるように適合されている、請求項9に記載の装置。
- 前記装置の1つ以上の追加の対応する構成に使用される少なくとも1つ以上の追加のセットの回路要素をさらに含み、該装置の前記第1の構成が、該装置の前記第2の構成に切り替えられ、その後、該装置の該第2の構成が、該装置の該追加の対応する構成のうちの1つ以上に切り替えられる、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素のうちの少なくとも1つは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素のうちの少なくとも1つは、ルーティング回路網を含む、請求項1に記載の装置。
- 方法であって、該方法は、
第1の構成に割り当てられた第1のセットの回路要素を使用することによって、該第1の構成で集積回路(IC)を動作させることであって、該第1のセットの回路要素は、第1の機能を実行する、ことと、
第2の構成に割り当てられた第2のセットの回路要素を使用することによって、該第2の構成で該ICを動作させることであって、該第2のセットの回路要素は、該第1の機能とは異なる第2の機能を実行する、ことと
を含み、
該第1の構成で該ICを動作させた後に該第2の構成で該ICを動作させることは、該ICの信頼性を向上させる、方法。 - 前記第1の構成で前記ICを動作させることは、前記第1のセットの回路要素を起動することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記第2の構成で前記ICを動作させることは、前記第1のセットの回路要素を停止させることと、前記第2のセットの回路要素を起動することとをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の構成で前記ICを動作させることは、第1の期間の時間の間前記第1のセットの回路要素を使用することをさらに含み、前記第2の構成で該ICを動作させることは、第2の期間の時間の間前記第2のセットの回路要素を使用することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の期間の時間の持続期間は、前記第1のセットの回路要素が、負バイアス温度不安定性(NBTI)および/または正バイアス温度不安定性(PBTI)の影響から回復することを可能にするように選択され、前記第2の期間の時間の持続期間は、前記第2のセットの回路要素が、NBTIおよび/またはPBTIの影響から回復することを可能にするように選択される、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の期間の時間および前記第2の期間の時間は、前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素のそれぞれが、ストレスの影響から回復することを可能にするように選択される、請求項14に記載の方法。
- 集積回路(IC)を構成する方法であって、該方法は、
第1の機能を実行するように第1のセットの回路要素を該ICの第1の構成に割り当てることと、
該第1の機能とは異なる第2の機能を実行するように第2のセットの回路要素を該ICの第2の構成に割り当てることと、
該ICの信頼性を向上させるように、該ICの該第1の構成が該ICの該第2の構成に切り替えられるように該ICを構成することと
を含む、方法。 - 前記ICを構成することは、該ICが、第1の期間の時間の間前記第1の構成を使用した後に、該ICの該第1の構成が、該ICの前記第2の構成に切り替えられるように該ICを構成することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記ICが、第2の期間の時間の間前記第2の構成を使用した後に、該ICの該第2の構成が、該ICの前記第1の構成に切り替えられるように該ICを構成することをさらに含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1のセットの回路要素が回復することを可能にするために十分な長さを有するように前記第1の期間の時間を選択することと、前記第2のセットの回路要素が回復することを可能にするために十分な長さを有するように前記第2の期間の時間を選択することとをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記第1のセットの回路要素を割り当てることは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を前記ICの前記第1の構成に割り当てることをさらに含み、前記第2のセットの回路要素を割り当てることは、プログラマブル論理および/またはプログラマブル相互接続を該ICの前記第2の構成に割り当てることをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素は、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とが重ならないように割り当てられる、請求項20に記載の方法。
- 前記第1のセットの回路要素および前記第2のセットの回路要素は、該第1のセットの回路要素と該第2のセットの回路要素とが少なくとも部分的に重なるように割り当てられる、請求項20に記載の方法。
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