Desenvolvimento de ferramenta para cálculo da confiabilidade de circuitos combinacionais utilizando o método PTM

Abstract

A evolucão dos sistemas computacionais embarcados tem tornado os chips mais complexos e com elevado n´umero de funcionalidades em um mesmo circuito integrado (CI). Em contrapartida, o custo final de mercado tem diminu´do significativamente em relação à maior complexidade do CI. À medida que as dimensões e as tensões de operação da microeletrônica de computadores são reduzidas para satisfazer a demanda insaciável do consumidor, a sensibilidade à radiação desses circuitos aumentam. As partículas ionizantes, ao incidirem em uma região sensível de um semicondutor, como as áreas ativas dos transistores, podem causar um pulso transiente, que, por sua vez, pode alterar o estado lógico do circuito. O desenvolvimento da indústria de semicondutores possibilitou o desenvolvimento de sistemas eletrônicos complexos. Hoje em dia, sistemas como satélites e sistemas aviônicos requerem alto grau de confiabilidade. Com a existência de sistemas que necessitam de um alto grau de confiabilidade, faz-se necessário ferramentas de projeto que possibilitem determinar a confiabilidade dos circuitos. Nesse trabalho, foi implementado o método de Matriz de Transferência Probabilística (PTM), que possibilita determinar a confiabilidade de circuitos. A ferramenta desenvolvida possibilitou a realização do cálculo da confiabilidade de circuitos lógicos combinacionais a partir da leitura do arquivo de descrição de hardware (Netlist) de um circuito.

The evolution of embedded computing systems has made the chips more complex and with a high number of functionalities in the same integrated circuit (IC). In contrast, the final market cost has decreased significantly in relation to the increased IC complexity. As the dimensions and operating voltages of computer electronics are reduced to satisfy insatiable consumer demand, the radiation sensitivity of such circuits increase. The ionizing particles, when they occur in a sensitive region of a semiconductor, as the active areas of transistors, can cause a transient pulse, which, in turn, can change the logical state of the circuit. The development of the semiconductor industry has enabled the development of complex electronic systems. Nowadays, systems such as satellites and avionics systems require a high degree of reliability. With the existence of systems that require a high degree of reliability, theres a need for design tools that allow to determine the reliability of the circuits. In this work, the Probabilistic Transfer Matrix (PTM) method was implemented, which makes possible to determine the circuit reliability. The developed tool made possible to perform the computation of the reliability of combinational logic circuits from the reading of the hardware description file (Netlist) of a circuit.