FPGAにおける特性ばらつきとBTI劣化の測定結果に基づく性能予測

摘要

65nmプロセスFPGAにおけるBTIによる経年劣化現象の回路への影響を測定データを元にモデル化し，長期的な劣化の予測手法を提案する。近年，最先端微細プロセスで製造されるFPGAにおいて，BTIによる経年劣化の回路動作への影響は深刻化している。BTIの影響にはデバイス毎に異なっており，従来は回路の劣化を長期的に予測することは困難であった。本発表ではFPGAにコンフィギュレーションしたリングオシレータを用いた特性ばらつきと経年劣化現象の測定データから，デバイスの特性に基づいた劣化予測をモデル化する。提案する劣化予測モデルによるとBTIによる経年劣化が最悪値になる場合，10年経過後にリングオシレータの発振周波数は4％減少することが分かった。