一种抗单粒子瞬态时钟树结构制造技术

一种抗单粒子瞬态时钟树结构，包括根节点时钟驱动单元、子节点时钟驱动单元以及叶节点时钟驱动单元，根节点时钟驱动单元和子节点时钟驱动单元均为时钟反相器或者缓冲器，而叶节点时钟驱动单元为双路滤波器，双路滤波器可以消除发生于输入信号上的脉冲宽度小于滤波器内部设定的延迟时间的单粒子瞬态脉冲，且同一输入信号输出两路互不干扰的输出信号。每个双路滤波器驱动一定数量的双时钟抗单粒子时序单元。本发明专利技术显著提高时钟树网络抗单粒子瞬态的能力，有效降低时钟树网络受到辐射粒子轰击时，任意时钟节点以及多个时钟树节点上产生单粒子瞬态脉冲的概率，且相对于时序单元单粒子瞬态加固方式实现的集成电路，具有功耗低、速度快、面积小的特点。

An anti single event transient clock tree structure

An anti single particle transient clock tree, including the root node clock drive unit, sub node clock drive unit and a leaf node clock drive unit, the root node clock drive unit and a drive unit for the sub node clock clock or inverter buffer, and a leaf node clock drive unit for dual filter, dual filter can eliminate the occurrence of in the input signal pulse width is less than the time delay filter internal set of single particle transient pulse, the output signal of the same input and two output signal without mutual interference. Each dual filter drives a certain number of dual clock anti single event sequential units. The present invention significantly improve the ability of clock tree network against single event transient, effectively reduce the clock tree network radiated by particle bombardment, generating probability of single event transient arbitrary clock node and a plurality of clock tree nodes, and relative to the integrated circuit timing unit single particle transient reinforcement method, has the characteristics of low power consumption and high speed and small area.

【技术实现步骤摘要】
一种抗单粒子瞬态时钟树结构
本专利技术涉及时钟加固领域，尤其涉及一种抗单粒子瞬态时钟树结构，属于抗辐照设计

技术介绍
高能质子或高能中子撞击原子核产生的辐射以及宇宙射线中的重核粒子都能引起电路状态的改变，如组合逻辑中的瞬变、存储类单元的位翻转等，这种效应是单个粒子作用的结果，通常称为单粒子效应。对于先进纳米工艺节点，抗单粒子加固技术研究更为关注的是所凸显的单粒子翻转(SEU)、单粒子瞬态(SET)单粒子软错误事件，特别是SET事件，伴随着器件间距的缩小，最直接的影响就是由单个粒子轰击会造成多个敏感节点产生瞬态脉冲，与此同时，由于电路翻转的临界电荷Qcrit的降低，SET能无衰减传播的临界电荷Q′crit也在降低，SET可以发生在电路的任意节点，经过一系列组合电路传播到时序电路的输入端而造成存储逻辑的错误翻转。在纳米级集成电路的辐照试验数据中可明显观测到SET的错误率甚至超过SEU的错误率，成为主要的软错误来源。时钟作为集成电路的全局性信号，由于该信号对电路时序影响大、节点分布广、频率高等特点，通常以时钟树形式进行时钟分布网络的特殊设计，时钟树的结构有平衡树、H树、X树等，无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：包括根节点时钟驱动单元(11)、子节点时钟驱动单元(12)以及叶节点时钟驱动单元(13)；其中根节点时钟驱动单元(11)为时钟树源端起始节点驱动单元，子节点时钟驱动单元(12)为根节点时钟驱动单元(11)的下级时钟驱动单元，级数为N级，N为整数；叶节点时钟驱动单元(13)为时钟树末端叶节点驱动单元；根节点时钟驱动单元(11)的输出端连接子节点时钟驱动单元(12)的输入端，子节点时钟单元(12)输出端连接叶节点时钟驱动单元(13)的输入端，每一个叶节点时钟驱动单元(13)输出两路时钟信号，用于连接一定数量的双时钟抗单粒子时序单元。

【技术特征摘要】
1.一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：包括根节点时钟驱动单元(11)、子节点时钟驱动单元(12)以及叶节点时钟驱动单元(13)；其中根节点时钟驱动单元(11)为时钟树源端起始节点驱动单元，子节点时钟驱动单元(12)为根节点时钟驱动单元(11)的下级时钟驱动单元，级数为N级，N为整数；叶节点时钟驱动单元(13)为时钟树末端叶节点驱动单元；根节点时钟驱动单元(11)的输出端连接子节点时钟驱动单元(12)的输入端，子节点时钟单元(12)输出端连接叶节点时钟驱动单元(13)的输入端，每一个叶节点时钟驱动单元(13)输出两路时钟信号，用于连接一定数量的双时钟抗单粒子时序单元。2.根据权利要求1所述的一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：所述根节点时钟驱动单元(11)和子节点时钟驱动单元(12)的电路形式为时钟反相器电路或者时钟缓冲器电路。3.根据权利要求2所述的一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：所述时钟反相器电路包括PMOS管(21)和NMOS管(22)，PMOS管(21)的栅极与NMOS管(22)的栅极连接在一起，作为输入端I，PMOS管(21)的漏极与NMOS管(22)的漏极连接在一起，作为输出端ZN；PMOS管(21)的源极接电源VDD，NMOS管(22)的源极接地。4.根据权利要求2所述的一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：所述时钟缓冲器电路包括PMOS管(23)、NMOS管(24)、PMOS管(25)和NMOS管(26)，PMOS管(23)的栅极与NMOS管(24)的栅极接一起，作为输入端I，PMOS管(23)的漏极与NMOS管(24)的漏极连接后，再同时与PMOS管(25)的栅极和NMOS管(26)的栅极连接，PMOS管(25)的漏极和NMOS管(26)的漏极接一起，作为输出端ZN；PMOS管(23)的源极和PMOS管(25)的源极均接电源VDD，NMOS管(24)的源极和NMOS管(26)的源极均接地。5.根据权利要求1所述的一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：所述每个叶节点时钟驱动单元(13)为双路滤波器。6.根据权利要求5所述的一种抗单粒子瞬态时钟树结构，其特征在于：所述双路滤波器由第一延迟单元、第二延迟单元、PMOS管(31)、PMOS管(32)、NMOS管(33)、NMOS管(34)、PMOS管(35)、PMOS管(36)、NMOS管(37)以及NMOS管(38)组成；其中，PMOS管(31)、PMOS管(32)、NMOS管(33)、NMOS管(34)依次串联构成第一双输入反相器，第一双输入反相器与第一延迟单元1构成一路滤波电路；PMOS管(35)、PMOS管(36)、NMOS管(37)、NMOS管(38)依次串联构成第二双输入反相器，第二双输入反相器与第二延迟单元组成另一路滤波电路；PMOS管(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，杨肖茜，岳素格，赵元富，王亮，孙永姝，李东强，王福庆，韩旭鹏，吕曼，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11