Méthodes de conception

Avec l’évolution de la technologie CMOS, des défis importants émergent dans les méthodologies de conception des circuits et systèmes. L’optimisation des performances se traduit par un compromis entre surface, consommation et vitesse. Ceci a été exploré aux limites technologiques du point de vue More-Moore. En revanche, les applications More-than-Moore réclament l’utilisation en environnement sévère comme la variabilité de fabrication, la haute température, le bruit d’alimentation, le rayonnement de particules et le vieillissement.

La prochaine génération de circuits et systèmes mixtes (MiSCaS) va être confrontée à une augmentation des taux de défaillance due aux phénomènes mentionnés ci-dessus. Pour mettre en œuvre les MiSCaS, un nouveau compromis doit être établi dans les méthodologies de conception. Dans ce cas, les méthodologies de conception devraient considérer pour les MiSCaS le taux de défaillance dans le temps (FIT), défini comme

Le taux de défaillance dans le temps

où u(t) représente combien de circuits n’ont pas de défaut à l’instant  et tau est le temps de stress. En effet, FIT(t) est couramment représenté par une courbe dite bathtub comme illustré sur la Figure 1. D’abord, les défaillances ont un taux décroissant dû aux défauts de fabrication, qui peut être corrigé par des circuits numériques en MiSCaS reconfigurables. Ensuite, les défauts transitoires et variations de l’environnement impliquent un taux de défaillance constant ; ceci est résolu par la conception robuste. Finalement, le vieillissement dégrade les MiSCaS, qui présentent alors un taux de défaillance croissant. Dans ce cas, des méthodes innovantes de conception doivent optimiser la performance sous contrainte.

Figure 1 : Courbe Bathtub qui représente l’allure typique du taux de défaillance dans le temps des circuits compose des dispositifs statistiquement indépendants (illustration adapté du rapport de la NASA, 2008)
Failure-In-Time

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