90nmプロセス商用FPGAにマッピングしたリングオシレータの発振周波数の劣化評価

摘要

We focuse on issues related to degradation of FPGAs which has become dominant due to scaling and quantitatively estimate the degradation of FPGAs by NBTI. We map ring oscillators on the Cyclone II FPGAs and measure the variation of oscillation frequency. In the result, the variation of oscillation frequency is 5.97%. As for degradation of FPGAs, we measure the variation of oscillation frequency until 10,000 seconds passed at room temperature (28 degrees), 80 degrees or 100 degrees. As the result, degradation of oscillation frequency increases as temperature became higher and degradation of about 0.1% at 10,000 seconds was observed at high temperature.%微細化に伴い顕著になってきたFPGAの経年劣化に関する問題に着目し、NBTIによるFPGAの劣化を定量的に評価した。FPGAの経年劣化を測定する前にCyclone II FPGA上にリングオシレータをマッピングして、その発振周波数の分散を実測で測定した。測定の結果、リングオシレータの発振周波数の分散は5．97％となった。FPGAの経年劣化に関する測定では温度を室温（280℃）、80℃または100℃に保ち、10，000秒経過までの発振周波数の変化を測定した。測定の結果、温度が高いほど発振周波数の劣化が大きく、高温では10，000秒経過時点で0.1％程度の劣化が観測出来た。