文献

J-GLOBAL ID：202102225880908491   整理番号：21A0217700

非揮発性FPGAにおけるビアスイッチクロスバーの故障検出と診断方法

A Fault Detection and Diagnosis Method for Via-Switch Crossbar in Non-Volatile FPGA

著者 (4件)： DOI Ryutaro (Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University) ,  BAI Xu (NEC Corporation) ,  SAKAMOTO Toshitsugu (NEC Corporation) ,  HASHIMOTO Masanori (Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University)
資料名： IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web)  (IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web))
巻： E103.A  号： 12  ページ： 1447-1455(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0466A  ISSN： 1745-1337  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： クロスバー実装のための一種の非揮発性抵抗RAMであるビアスイッチを利用するFPGAは,その高い統合密度とエネルギー効率のために注目されている。ビアスイッチクロスバーは,ビアスイッチのオン/オフ状態を変えることによって相互接続における信号ルーティングに対して責任がある。製造後のビアスイッチクロスバー機能を検証するために,ビアスイッチを正常にオン/オフスイッチできるかどうかをチェックする故障試験が不可欠である。本論文は,一般的差動対コンパレータが,ビアスイッチのオン/オフ状態を成功裏に識別し,そして,動かないオンオフ故障を原子スイッチとバリスタに導入するトランジスタレベルSPICEシミュレーションによりビアスイッチの故障モードを明らかにし,そこではビアスイッチが2つの原子スイッチと2つのバリスタから成ることを確認した。次に,筆者らは,正常と故障ビアスイッチ間のコンパレータ応答差に従って,故障モードを診断するクロスバーにおけるビアスイッチに対する故障診断方法論を提案した。提案方法は,ビアスイッチをオン/オフした後に,コンパレータ応答をチェックすることによって,100%の故障検出を達成した。ビアスイッチの故障成分の数が1つの場合,故障ビアスイッチ内部の故障バリスタと原子スイッチを正確に同定する故障診断の比率は100%であり,2つの故障の場合,故障診断率は79%であった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 非揮発性 ,  FPGA ,  スイッチ ,  *通信交換 ,  *故障検出 ,  *診断 ,  RAM【メモリ】 ,  抵抗 ,  相互接続 ,  信号 ,  経路選定 ,  コンパレータ ,  バリスタ ,  故障診断
準シソーラス用語： *クロスバ交換 ,  ルーティング ,  原子スイッチ

著者キーワード (4件)： ビアスイッチ ,  不揮発性FPGA ,  クロスバー ,  故障診断

分類 (3件)： 固体デバイス計測・試験・信頼性  (NC03040G) ,  交換・交換機  (ND11020E) ,  集積回路一般  (NC03161C)

引用文献 (10件)：

• [1] I. Kuon and J. Rose, “Measuring the gap between FPGAs and ASICs,” IEEE Trans. Comput.-Aided Design Integr. Circuits Syst., vol.26, no.2, pp.203-215, Feb. 2007. 10.1109/tcad.2006.884574
• [2] M. Lin, A.E. Gamal, Y.C. Lu, and S. Wong, “Performance benefits of monolithically stacked 3-D FPGA,” IEEE Trans. Comput.-Aided Design Integr. Circuits Syst., vol.26, no.2, pp.216-229, Feb. 2007. 10.1109/tcad.2006.887920
• [3] H. Ochi, K. Yamaguchi, T. Fujimoto, J. Hotate, T. Kishimoto, T. Higashi, T. Imagawa, R. Doi, M. Tada, T. Sugibayashi, W. Takahashi, K. Wakabayashi, H. Onodera, Y. Mitsuyama, J. Yu, and M. Hashimoto, “Via-switch FPGA: Highly dense mixed-grained reconfigurable architecture with overlay via-switch crossbars,” IEEE Trans. Very Large Scale Integr. (VLSI) Syst., vol.26, no.12, pp.2723-2736, Dec. 2018. 10.1109/TVLSI.2018.2812914
• [4] N. Banno, K. Okamoto, N. Iguchi, H. Ochi, H. Onodera, M. Hashimoto, T. Sugibayashi, T. Sakamoto, and M. Tada, “Low-power crossbar switch with two-varistors selected complementary atom switch (2V-1CAS; via-switch) for nonvolatile FPGA,” IEEE Trans. Electron Devices, vol.66, no.8, pp.3331-3336, Aug. 2019. 10.1109/ted.2019.2922352
• [5] M. Hashimoto, X. Bai, N. Banno, M. Tada, T. Sakamoto, J. Yu, R. Doi, Y. Araki, H. Onodera, T. Imagawa, H. Ochi, K. Wakabayashi, Y. Mitsuyama, and T. Sugibayashi, “Via-switch FPGA: 65nm CMOS implementation and architecture extension for AI applications,” IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC), pp.502-503, Feb. 2020.

タイトルに関連する用語 (4件)： 非揮発性 ,  FPGA ,  故障検出 ,  診断