数字逻辑设计里,软错误率(SER)的一直挺让人头疼,是工艺缩小到 40nm 以下之后。不少静态工具压根没考虑工艺波动带来的影响,误差直接翻倍。这篇文章就挺有意思,作者用了改进响应面建模人工神经网络搞了套统计方法,速度快,精度也还不错。

文章提到的SET(单事件瞬态)其实常见,是在辐射多一点的环境,像航天啥的,一颗粒子打下来,触发一个瞬态电流,电路逻辑就出错了。之前都靠静态估算来软错误率,但问题是,随着工艺变化变得更复杂,你靠静态就容易“低估”问题严重性。

他们的方法其实蛮聪明,先用改进的响应面模型把关键参数抓出来,再用神经网络训练映射关系,这样一来,不光考虑了电路本身的变化,还把工艺波动这事一块带上了。嗯,响应快,准,还能灵活套用不同芯片设计上。

你如果在用MATLAB或在折腾神经网络相关的建模工具,这里还有一些配套资源你可以瞅瞅,比如神经网络 MATLAB 程序Python 神经网络实现示例,还挺实用的。

顺带说一句,文中提到的FIT指标(Failures-In-Time)也是个重点,设计可靠性绕不开这个,是你要做芯片验证或可靠性测试的时候。如果你在做超低功耗、空间应用、或高可靠性芯片,这种方法就有用。要注意的是,模型训练时要用到真实的工艺波动数据,不然模拟精度就打折扣了。