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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中可靠性设计方法与失效率预算.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中可靠性设计方法与失效率预算
——从器件失效率到系统可靠性的存算一体芯片可靠性设计
引言
可靠性设计是存算一体芯片实现长寿命应用的关键技术。在存算一体芯片中，存储单元、模拟电路和数字电路的失效率不同，需要合理的失效率预算分配。可靠性设计方法通过冗余设计、容错设计和降额设计，降低芯片的失效率，提高芯片的可靠性。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中可靠性设计方法与失效率预算技术。
失效率的基本概念
失效率的定义
失效率是单位时间内失效的器件数量与总器件数量的比值：
1. FIT：每10⁹小时的失效次数，是半导体器件常用的失效率单位。
2. MTTF：平均失效时间，MTTF = 1/λ，λ为失效率。
3. MTBF：平均故障间隔时间，适用于可修复系统。
失效率的浴盆曲线
半导体器件的失效率浴盆曲线：
1. 早期失效期：在器件使用的早期，失效率较高，由制造缺陷引起。
2. 偶然失效期：在器件使用的中期，失效率较低且稳定，由随机事件引起。
3. 磨损失效期：在器件使用的后期，失效率较高，由器件老化引起。
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