【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于应力测量，尤其涉及一种fpga电路老化应力的综合表示方法及系统。
技术介绍
1、随着对fpga器件的需求急速增加，fpga采用的工艺越来越先进，因此面临着严峻的可靠性问题，热载流子注入(hot carrier-injection，hci)和偏压温度不稳定性(negative bias-temperature-instability,nbti)引起的晶体管老化是其中主要的挑战。老化的主要影响表现在晶体管阈值电压的增加和载流子迁移率的降低，从而导致晶体管的开关速度减慢，使得fpga设计出现时序违例，并最终导致运行寿命的缩短。由于fpga器件面临的这一挑战，基于fpga的电路设计人员必须在器件的使用寿命内考虑电路老化对设计的影响，以实现fpga电路的可靠运行。
2、为了使fpga设计人员能够分析晶体管老化对设计的影响，传统的方法是仅考虑某一个老化效应对fpga电路的影响，从而去做相应的老化缓解设计。因此，fpga老化缓解设计受限于只能对某一个老化效应进行缓解，而无法对多个老化效应进行缓解。
3、目前fpga器件主要受到hci和bti两种老化效应的威胁，这两种老化效应的产生原理、形成机制、影响因素均不相同，因此只能在不同的维度上去分别量化两种效应的老化应力，从而针对不同的老化效应分别制定相应的老化缓解策略。但fpga器件往往会同时受到bti和hci两种老化效应的威胁，并且会在不同的电路条件下产生不同的老化特征，因此在对fpga电路进行老化缓解设计时，需要综合考虑这两种老化效应，这就需要有一个统一的数
4、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
5、(1)传统方法通常仅考虑单一老化效应(如bti或hci)对fpga电路的影响，而忽略了其他效应。
6、(2)由于hci和bti等老化效应具有不同的产生原理和影响因素，传统方法难以在同一框架下综合评估这些不同效应。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种fpga电路老化应力的综合表示方法及系统，该方法基于对老化效应的横向比较分析，综合考虑bti效应和hci效应对fpga电路的影响，以及相应的老化应力特点，用统一的数据去量化fpga电路老化应力，以帮助设计人员在设计流程的早期阶段选择适当的老化缓解方法，以延长fpga使用寿命。
2、本专利技术是这样实现的，一种fpga电路老化应力的综合表示方法，包括：
3、步骤1、对测量得到的逻辑资源占空比sp和翻转率sa老化应力数据，进行数据预处理，分别得到可用于综合表示的spprop和saprop；
4、步骤2、根据得到的老化应力数据，分别对其进行状态分析，得到statusbti和statushci；
5、步骤3、利用老化应力综合表示查找表来计算最终的老化应力stress。
6、进一步，步骤1具体为：
7、对测量得到的fpga片上逻辑资源的sp和sa等老化数据进行预处理，淡化其性质属性，成为可以被直接处理的数据，现有数据为：
8、sp1、sp2……spn和sa1、sa2……san
9、对于sp数据，进行运算：
10、|sp-0.5|
11、得到数据spproc1、spproc2……spprocn；对于sa数据，进行运算：
12、|sa-avg(sa)|，avg(sa)＝(sa1+sa2+……san)/n
13、得到数据saproc1、saproc2……saprocn；分别再对spproc和saproc数据进行百分比运算，即
14、x/sum(x)
15、运算；对spproc数据，分别进行
16、spproc/sum(spproc)，sum(spproc)＝spproc1+spproc2+……+spprocn
17、运算，得到数据spprop1、spprop2……sppropn；同理可得到数据saprop1、saprop2……sapropn。
18、进一步，所述步骤2具体为：
19、综合考虑片上资源整体老化情况，对bti效应和hci效应的老化状态进行分析，得到“normal”、“aged”和“critical”三种老化状态，对bti效应，按照下述方法对其进行状态分类：
20、
21、同理可得hci效应的老化状态分类：
22、
23、进一步，所述步骤3具体为：
24、在得到相应老化效应的老化状态之后，对于同一逻辑资源，将其老化状态代入老化应力综合表示查找表中，得到相应的老化应力stress；得到该资源的整体老化应力，也分别表示出了bti效应和hci效应的老化应力。
25、本专利技术的另一目的在于提供一种fpga电路老化应力的综合表示系统，包括：
26、数据采集单元，用于测量并记录fpga逻辑资源的占空比sp和翻转率sa作为老化应力的初始数据；
27、数据预处理模块，对采集到的sp和sa数据进行预处理，将其转换为可用于综合表示的格式；
28、老化状态分析模块，用于根据预处理后的数据进行状态分析；
29、老化应力综合表示查找表，用于根据老化状态的分析结果，计算最终的老化应力值；
30、综合表示计算单元，根据查找表中的数据，综合分析得到fpga逻辑资源的总体老化应力，并分别表示出bti效应和hci效应的老化应力；
31、用户界面，用于展示老化应力的综合表示结果，使用户能够直观地了解fpga电路的老化状况。
32、进一步，所述老化状态分析模块，包括对bti效应和hci效应的老化状态进行评估，并分类为“正常”normal、“老化”aged和“临界”critical三种状态。
33、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述fpga电路老化应力的综合表示方法的步骤。
34、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行fpga电路老化应力的综合表示方法的步骤。
35、本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述fpga电路老化应力的综合表示方法。
36、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
37、第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
38、本专利技术将bti效应和hci效应对电路的影响用统一的数据综合表示，综合表示的老化应力既可以反映整体老化应力，也可以分别反映bti本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FPGA电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述FPGA电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，步骤1具体为：
3.如权利要求1所述FPGA电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
4.如权利要求1所述FPGA电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
5.一种如权利要求1所述方法的FPGA电路老化应力的综合表示系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述方法的FPGA电路老化应力的综合表示系统，其特征在于，所述老化状态分析模块，包括对BTI效应和HCI效应的老化状态进行评估，并分类为“正常”normal、“老化”aged和“临界”critical三种状态。
7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1所述FPGA电路老化应力的综合表示方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理
9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1所述FPGA电路老化应力的综合表示方法。
...【技术特征摘要】
1.一种fpga电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述fpga电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，步骤1具体为：
3.如权利要求1所述fpga电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
4.如权利要求1所述fpga电路老化应力的综合表示方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
5.一种如权利要求1所述方法的fpga电路老化应力的综合表示系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述方法的fpga电路老化应力的综合表示系统，其特征在于，所述老化状态分析模块，包括对bti效应和hci效应的老化状态进...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄乐天，江凯，郑朝月，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：
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