通过主动加速恢复延长芯片寿命：机遇与挑战

来源：电子与信息学报杂志2023年第9期北京时间：

作者：郭鑫斐

单位：上海交通大学密西根学院 上海 200240

摘要：新型工艺下芯片集成度的提高和尺寸的缩小导致了器件内部电场和电流密度的不断增加，使得老化问题日趋严重，当前针对老化主要的防护思路依然是采取保护带和预留时序裕量的方式，但该方法会导致过度设计。近年来，多项研究工作从实验的角度证明了芯片的主要老化机制具有一定的可恢复性，恢复过程且可被加速，从而大幅降低设计初期的时序裕量，由此启发了主动加速恢复的设计思路。该文回顾了老化防护的已有设计方法和主动加速恢复的相关进展，分析了主动加速恢复的潜在优势，并讨论了从模型、电路设计以及系统设计等角度进行片上实现所面临的瓶颈问题和相应的解决方法，提出了以感知-主动加速恢复为核心的自适应老化防护设计概念。

关键词：主动加速恢复, 可靠性, 老化, 温度偏置不稳定性, 电迁移

基金资助：国家自然科学基金(62201340)