A 65nm Bistable Cross-coupled Dual Modular Redundancy Flip-Flop Capable of Protecting Soft Errors on the C-element

摘要

本稿では，ソフトエラー耐性を大幅に高めたBistable Cross-COupled Dual Modular Redundancy(BCDMR) Flip-Flopを提案する．これは，インテル／スタンフォード大により提案されたBISER FFを改良したもので，クロスカップル構造をとるために，面積，遅延，電力のオーバーヘッドなしに，ソフトエラー耐性を大幅に高めることができる．60,480bitのBCDMR-FFを集積したLSIを65nmプロセスにて試作した．α線源によるの試験では，160MHzのクロック周波数を与えた場合に，エラー耐性はBISERに比べて150倍となった．%We propose a Bistable Cross-coupled Dual Modular Redundancy (BCDMR) Flip-Flop to enhance soft- error immunity. It is based on a BISER FF but its cross-coupled structure enhances soft-error immunity without any area/delay/power overhead. We fabricated a 65nm LSI including 60,480bit shift registers with the BCDMR and BISER structures. Experimental results using alpha-particles reveals that the soft-error immunity of the BCDMR is enhanced by 150x at 160MHz clock frequency compared with the BISER FFs.