[1] O documento descreve o desenvolvimento de uma ferramenta para inserção automática de falhas transiente (SET) em circuitos combinacionais projetados em tecnologias nanométricas. [2] A ferramenta simula os efeitos da radiação em circuitos digitais e permite analisar como os circuitos se comportam quando expostos a falhas transiente. [3] O documento apresenta a fundamentação teórica sobre radiação e SET, a implementação da ferramenta usando Java e simulação elétrica com NGSPICE, e
TCC - SISTEMA PARA MONITORAMENTO DO GÁS AMÔNIA EM AVIÁRIOSJean Luiz Zanatta
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia de Computação, Área das Ciências Exatas e da Terra, da Universidade do Oeste de Santa Catarina, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Computação.
Tendências e desafios do PLM e Fábrica Digital na manufatura automotiva
Painel - Sandra Zimmermann (VW do Brasil), Clayton Ferraz (Chevrolet/GM do Brasil)
Mediador: Sergio Savane - Diretor de TI e Engenharia Automotiva na T-Systems do Brasil
The mathematics used by technicians in the automotive electronics industry.Erotide Pereira
This work discusses the mathematical knowledge used in the day to day work
environment of electronics technicians working in an automotive industry in the
metropolitan area of Porto Alegre. From the analysis of the data obtained through
interviews with some technicians it can be concluded that mathematical knowledge
helps to ensure greater security and certainty in decision making during problem
solving and improvements proposing in the production process. Mathematical skills
contribute to the development of graphical tools for monitoring the cycle time of the
operations, and interpretation of these data allows better monitoring and optimization
of the production process. Knowledge of the characteristics and limitations of the
Programmable Logic Controller (PLC), achieved by reading product manuals, along
with the mathematical reasoning, allows the detection and correction of existing unpredictabilities in software programming, making the process more reliable.
TCC - SISTEMA PARA MONITORAMENTO DO GÁS AMÔNIA EM AVIÁRIOSJean Luiz Zanatta
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia de Computação, Área das Ciências Exatas e da Terra, da Universidade do Oeste de Santa Catarina, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Computação.
Tendências e desafios do PLM e Fábrica Digital na manufatura automotiva
Painel - Sandra Zimmermann (VW do Brasil), Clayton Ferraz (Chevrolet/GM do Brasil)
Mediador: Sergio Savane - Diretor de TI e Engenharia Automotiva na T-Systems do Brasil
The mathematics used by technicians in the automotive electronics industry.Erotide Pereira
This work discusses the mathematical knowledge used in the day to day work
environment of electronics technicians working in an automotive industry in the
metropolitan area of Porto Alegre. From the analysis of the data obtained through
interviews with some technicians it can be concluded that mathematical knowledge
helps to ensure greater security and certainty in decision making during problem
solving and improvements proposing in the production process. Mathematical skills
contribute to the development of graphical tools for monitoring the cycle time of the
operations, and interpretation of these data allows better monitoring and optimization
of the production process. Knowledge of the characteristics and limitations of the
Programmable Logic Controller (PLC), achieved by reading product manuals, along
with the mathematical reasoning, allows the detection and correction of existing unpredictabilities in software programming, making the process more reliable.
This presentation is part of an activity named "World Tour" that PET Ciências Computacionais has been developing in order to improve the english skills of its members.
AE02 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESSOA...Consultoria Acadêmica
A interação face a face acontece em um contexto de copresença: os participantes estão imediatamente
presentes e partilham um mesmo espaço e tempo. As interações face a face têm um caráter dialógico, no
sentido de que implicam ida e volta no fluxo de informação e comunicação. Além disso, os participantes
podem empregar uma multiplicidade de deixas simbólicas para transmitir mensagens, como sorrisos,
franzimento de sobrancelhas e mudanças na entonação da voz. Esse tipo de interação permite que os
participantes comparem a mensagem que foi passada com as várias deixas simbólicas para melhorar a
compreensão da mensagem.
Fonte: Krieser, Deise Stolf. Estudo Contemporâneo e Transversal - Comunicação Assertiva e Interpessoal.
Indaial, SC: Arqué, 2023.
Considerando as características da interação face a face descritas no texto, analise as seguintes afirmações:
I. A interação face a face ocorre em um contexto de copresença, no qual os participantes compartilham o
mesmo espaço e tempo, o que facilita a comunicação direta e imediata.
II. As interações face a face são predominantemente unidirecionais, com uma única pessoa transmitindo
informações e a outra apenas recebendo, sem um fluxo de comunicação bidirecional.
III. Durante as interações face a face, os participantes podem utilizar uma variedade de sinais simbólicos,
como expressões faciais e mudanças na entonação da voz, para transmitir mensagens e melhorar a
compreensão mútua.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I, apenas.
III, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
Entre em contato conosco
54 99956-3050
AE01 -ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL -COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESSOA...Consultoria Acadêmica
Ingedore Koch (1996, p. 17) propõe que a linguagem deve ser compreendida como forma de ação, isto é,
“ação sobre o mundo dotada de intencionalidade, veiculadora de ideologia, caracterizando-se, portanto,
pela argumentatividade”. Com base nessa afirmação, todas as relações, opiniões, interações que são
construídas via linguagem são feitas não apenas para expressar algo, mas também para provocar alguma
reação no outro. Dessa forma, fica explícito que tudo é intencional, mesmo que não tenhamos consciência
disso.
Fonte: FASCINA, Diego L. M. Linguagem, Comunicação e Interação. Formação Sociocultural e Ética I.
Maringá - Pr.: Unicesumar, 2023.
Com base no texto fornecido sobre linguagem como forma de ação e suas implicações, avalie as afirmações
a seguir:
I. De acordo com Ingedore Koch, a linguagem é uma forma de ação que possui intencionalidade e
argumentatividade, sendo capaz de provocar reações no outro.
II. Segundo o texto, todas as interações construídas por meio da linguagem são feitas apenas para expressar
algo, sem a intenção de provocar qualquer reação no interlocutor.
III. O texto sugere que, mesmo que não tenhamos consciência disso, todas as ações linguísticas são
intencionais e visam provocar algum tipo de reação no outro.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I, apenas.
II, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III
Entre em contato conosco
54 99956-3050
Experiência da EDP na monitorização de vibrações de grupos hídricosCarlosAroeira1
Apresentaçao sobre a experiencia da EDP na
monitorização de grupos geradores hídricos apresentada pelo Eng. Ludovico Morais durante a Reunião do Vibration Institute realizada em Lisboa no dia 24 de maio de 2024
Automação e Análise da Inserção de falhas Single Event Transient em Circuitos Combinacionais em tecnologias nanométricas
1. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
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Automação e Análise da inserção de falhas Single Event
Transient em Circuitos Combinacionais em tecnologias
nanométricas
Ygor Quadros de Aguiar
Orientadoras: Cristina Meinhardt
Alexandra Zimpeck
Trabalho de Conclusão de Curso
Engenharia de Automação
2. 2/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
Rio Grande, Brasil – Novembro/2015www.gsde.furg.br
Sumário
1. Introdução
2. Objetivo
3. Fundamentação Teórica
4. Implementação da Ferramenta
5. Validação da Ferramenta
6. Considerações
3. 3/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Introdução
Os sistemas de computação estão
presentes nas mais diversas áreas de
aplicação
✓ entretenimento,
✓ sistemas de transportes
✓ sistemas de auxílio à vida (dispositivos
hospitalares),
✓ serviços militares
✓ aplicações industriais
4. 4/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Introdução
O avanço em pesquisas na microeletrônica
✓ Lei de Moore
✓ Dispositivos menores, menor consumo de
energia e maior desempenho
✓ Miniaturização dos transistores, redução na
tensão de alimentação, aumento das
frequências de operação
5. 5/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Limitação da Tecnologia
✓ Aumento no custo do projeto;
✓ Aumento na potência consumida;
✓ Variabilidade no processo de fabricação;
✓ Aumento na vulnerabilidade a Soft Errors:
○ Redução da tensão de threshold
○ Redução das capacitâncias intrísicas do circuito
6. 6/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Objetivo
Desenvolver uma ferramenta de inserção de falhas de
radiação do tipo SET em circuitos combinacionais.
7. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
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Fundamentação Teórica
8. 8/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Fontes de Radiação
✓ Radiação Solar
✓ Raios Cósmicos Galácticos
✓ Cinturões de Van Allen
✓ Anomalia do Atlântico Sul
9. 9/70
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Fontes de Radiação
Anomalia do Atlântico SulCinturões de Van Allen
✓ Radiação Solar
✓ Raios Cósmicos Galácticos
✓ Cinturões de Van Allen
✓ Anomalia do Atlântico Sul
10. 10/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Single Event Effects (SEE):
11. 11/70
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Single Event Effects (SEE):
12. 12/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Single Event Effects (SEE):
SET (Single Event Transient): elemento combinacional
SEU (Single Event Upset): elemento sequencial
Figura: Single Event Upset e Single Event Transient em um circuito. (Azambuja J. R., 2014)
13. 13/70
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Single Event Effects (SEE):
✓ Drift
○ Funneling
✓ Diffusion
14. 14/70
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Deposição e Coleção de Carga:
Figura: Forma de onda típica da corrente da coleção de carga de um Single Event (Cummings, 2010)
15. 15/70
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Modelagem de um Single Event
16. 16/70
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Caracterização de um SET
Figura: Esquemático da transferência da energia como pulso de tensão (Wang, 2008)
17. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
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Implementação da Ferramenta
18. 18/70
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Proposta
✓ Estudo e análise dos efeitos de radiação em circuitos
✓ Ferramenta para injeção de falhas SET
Interface da ferramenta de inserção de falhas
Permanentes, onde será feita a integração de
inserção de falhas transientes
Descrição do Circuito e Parâmetros da Falha
Transiente
Análise Comportamental do Circuito à inserção da
falha
19. 19/70
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Metodologia
❖ Desenvolvimento da ferramenta na linguagem de programação JAVA
❖ Simulação Elétrica através do simulador NGSPICE
✓ Descrição dos circuitos em netlists na Linguagem Spice
20. 20/70
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Injeção de Falhas Transientes
Ferramenta de
Simulação de
Falhas
Parâmetros do
Circuito
Parâmetros da
Falha
Arquivo Netlist
Simulação NGSpice
Arquivos Netlist com
falhas
Análise das Falhas
Arquivos de Saída do
Simulador (.data)
21. 21/70
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Funcionamento da Ferramenta
Extensão da ferramenta de injeção de falhas permanentes desenvolvida por Zimpeck (2013)
22. 22/70
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Funcionamento da Ferramenta
Extensão da ferramenta de injeção de falhas permanentes desenvolvida por Zimpeck (2013)
23. 23/70
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Funcionamento da Ferramenta
- Identificação de todos os elementos
- Identificação dos nodos
24. 24/70
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- Identificação de todos os elementos
- Identificação dos nodos
Identificação dos Elementos e Nodos do Circuito no Netlist
*Rede Pull-up
Mpa s a vdd vdd PMOS W=100n L=32n
Mpb s b vdd vdd PMOS W=100n L=32n
*Rede Pull-down
Mna s a x gnd NMOS W=100n L=32n
Mnb x b gnd gnd NMOS W=100n L=32n
*Capacitância da saída
Cload s gnd 1f
25. 25/70
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Identificação dos Elementos e Nodos do Circuito no Netlist
*Rede Pull up
Mpa s a vdd vdd PMOS W=100n L=32n
Mpb s b vdd vdd PMOS W=100n L=32n
* Rede Pull down
Mna s a x gnd NMOS W=100n L=32n
Mnb x b gnd gnd NMOS W=100n L=32n
* Capacitância da saída
Cload s gnd 1f
Transistores:
Apmos
, Bpmos
, Anmos
, Bnmos
Capacitores:
Cload
Resistores:
null
Nodos:
a, b, x, s, vdd, gnd
26. 26/70
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Funcionamento da Ferramenta
- Modelo da falha SET
- Inserção de Fonte de Corrente
- Simulação de cada SET separadamente
27. 27/70
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Modelagem de um Single Event
28. 28/70
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Modelagem de um Single Event
Linear Energy Transfer:
quantidade de energia liberada
por uma partícula por unidade
de cumprimento percorrido
29. 29/70
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Simulação da Falha SET
30. 30/70
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Simulação da Falha SET
31. 31/70
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Funcionamento da Ferramenta
- Injeção de falhas SET
- Configuração dos parâmetros SET
- Resultados parcial da análise
32. 32/70
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Interface Gráfica - Simulação SOF e SOnF
33. 33/70
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Interface Gráfica - Simulação de SET
34. 34/70
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Interface Gráfica - Parâmetros SET
35. 35/70
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Funcionamento da Ferramenta
- Comparação entre esperado e obtido
- Estado de Transição e Indeterminado
- Geração de arquivos de análise para
cada SET
36. 36/70
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Análise da Resposta
- Modelo da falha SET
- Inserção de Fonte de Corrente
37. 37/70
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Análise da Resposta
- Modelo da falha SET
- Inserção de Fonte de Corrente
38. 38/70
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Estados
Existem 4 possíveis estados dos sinais:
✓ Estado Esperado
✓ Estado de Erro
✓ Estado de Transição
✓ Estado Indefinido
39. 39/70
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Estado de Transição
Figura: Definição de inSlope de um dispositivo
Estado das entradas quando as mesmas estão em
transição, ou seja, dentro do período de slope do
dispositivo.
40. 40/70
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Estado Indeterminado
Figura: Margem de ruído definido na ferramenta
Quando a saída do circuito se encontrar na
margem de ruído definido pela ferramenta, como
mostra a figura abaixo:
41. 41/70
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Análise dos Arquivos .data
42. 42/70
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Cadeia de inversores na saída do circuito sob teste:
Análise da propagação de falhas
43. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
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Validação da Ferramenta: experimentos e
resultados
44. 44/70
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Conjuntos de análises disponíveis pela ferramenta:
✓ influência da frequência de operação;
✓ diferentes tecnologias;
✓ diferentes configurações de SET;
✓ confiabilidade em função dos Vetores de Entradas.
Conjunto de Análises
45. 45/70
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Experimentos
❖ Injeção de falhas no nodo de saída dos circuitos.
➢ worst scenario
❖ Número de falhas: duas falhas por arco da função do circuito.
➢ HA_X1: 22 falhas,
➢ AOI21_X1: 26 falhas
➢ NAND2_X1: 12 falhas
❖ 3 células combinacionais de uma biblioteca de células comercial:
46. 46/70
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Análise da Influência da Frequência de Operação
❖ Tecnologia: 45nm High Performance da PTM.
47. 47/70
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❖ Tecnologia: 45nm High Performance da PTM.
Análise da Influência da Frequência de Operação
48. 48/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Comparação dos efeitos de SET em diferentes tecnologias
49. 49/70
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Comparação dos efeitos de SET em diferentes tecnologias
~15%
>30%
50. 50/70
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Comparação dos efeitos de SET em diferentes tecnologias
51. 51/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Comparação dos efeitos de SET em diferentes tecnologias
~35%
~41,67%
52. 52/70
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Comparação dos efeitos de SET em diferentes tecnologias
~35%
~41,67%
5 falhas detectadas
53. 53/70
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Efeitos de diferentes LETs
54. 54/70
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Efeitos de diferentes LETs
55. 55/70
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Efeitos de diferentes LETs
56. 56/70
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Efeitos de diferentes LETs
57. 57/70
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Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
Circuito: meio somador HA_X1
58. 58/70
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Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
Circuito: meio somador HA_X1
59. 59/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Circuito: meio somador HA_X1
Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
60. 60/70
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Circuito: meio somador HA_X1
Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
61. 61/70
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Circuito: meio somador HA_X1
Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
62. 62/70
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Circuito: meio somador HA_X1
Análise da Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas
63. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
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Considerações Finais
64. 64/70
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❖ Estudo sobre falhas de radiação
❖ Ferramenta de injeção de falhas SET
➢ Linguagem de programação JAVA
➢ Simulação Elétrica utilizando o simulador NGSPICE
Considerações Finais
65. 65/70
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❖ Conjuntos de análises disponíveis pela ferramenta:
✓ Análise da influência da frequência de operação;
✓ Comparação entre diferentes tecnologias;
✓ Análise para diferentes configurações de SET;
✓ Análise de Confiabilidade em função dos Vetores de Entradas.
❖ Possibilita a identificação das regiões e estados do circuito mais
sensíveis a falhas SET, contribuindo para o desenvolvimento de
técnicas de tolerância a falhas mais precisas e eficientes.
Considerações Finais
66. 66/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Trabalhos Futuros
❖ Métodos para Identificação dos nodos mais sensíveis
✓ cross section
✓ pesos dos nodos
■ atribuindo pesos segundo o número de junções PN
pertencentes ao nodo.
❖ NAND2:
✓ 8 junções PN
✓ 4 nodos sensíveis: VDD, S, X e GND
✓ Pesos: VDD=2, S=3, X=2 e GND=1
67. 67/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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❖ Métodos para Identificação dos nodos mais sensíveis
✓ cross section
✓ pesos dos nodos
■ atribuindo pesos segundo o número de junções PN
pertencentes ao nodo.
❖ NAND2:
✓ 8 junções PN
✓ 4 nodos sensíveis: VDD, S, X e GND
✓ Pesos: VDD=2, S=3, X=2 e GND=1
2
3
2
1
Trabalhos Futuros
68. 68/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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❖ Cálculo de cobertura de falhas
✓ considerando o número total de junções PN presentes no
circuito e os vetores de teste.
✓ Para cada vetor de teste, injeção de falhas em todas as
junções PN do circuito
■ Vetores de Teste: 2N
■ NAND2:
◆ 8 junções PN
◆ 32 possíveis casos de falhas
Trabalhos Futuros
69. 69/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
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Publicações
1. AGUIAR, Y. Q. de; ZIMPECK, A. L.; MEINHARDT, C., Automação da
inserção de falhas Single Event Transient em Circuitos
Combinacionais em tecnologias nanométricas, MPU, FURG, Rio
Grande, outubro de 2015.
2. AGUIAR, Y. Q. de; ZIMPECK, A. L.; MEINHARDT, C., A tool for Fault
Insertion Simulation in CMOS circuits, IEEE Circuits and Systems
Workshop (CASSW), UFRGS, Porto Alegre, outubro de 2015.
3. AGUIAR, Y. Q. de; ZIMPECK, A. L.; MEINHARDT, C., NFAS-tool:
avaliação da confiabilidade de células combinacionais sob
falhas de radiação do tipo SET, XXII IBERCHIP Workshop, UFSC,
Santa Catarina, fevereiro de 2016. (Aguardando aprovação)
70. Grupo de Sistemas Digitais e Embarcados (GSDE)
www.gsde.furg.br
Automação da inserção de falhas Single Event Transient em
Circuitos Combinacionais em tecnologias nanométricas
Ygor Quadros de Aguiar
ygoraguiar@furg.br
Orientadoras: Cristina Meinhardt
Alexandra Zimpeck
71. 71/24
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
Rio Grande, Brasil – Novembro/2015www.gsde.furg.br
Simulação da Falha SET
72. 72/24
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
Rio Grande, Brasil – Novembro/2015www.gsde.furg.br
Simulação da Falha SET
A inserção da fonte de corrente segundo a equação de Messenger no SPICE
corresponde a seguintes definições:
73. 73/70
Apresentação do Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Automação
Rio Grande, Brasil – Novembro/2015www.gsde.furg.br
• Mascaramento Lógico
✓ quando o transiente não se manifesta na
saída devido à lógica do circuito. Exemplo: em
uma porta NAND se uma das entradas estiver
em 0, não importa o valor das outras entradas,
a saída será sempre 1.
Mascaramento de Falhas
● Mascaramento Elétrico
✓ consiste na atenuação do pulso transiente de
perdas elétricas das portas lógicas, se
extinguindo antes de ser armazenado por um
elemento de memória.
● Mascaramento por Janela de Amostragem
✓ caso SET não tenha sido mascarado lógica ou
eletricamente, o mesmo pode ser capturado e
armazenado em um flip-flop somente se
encontre na janela de amostragem do
elemento de memória e tenha duração
suficiente, fatores que dependem do tempo de
setup e do tempo de hold do flip-flop.
Figura: Mascaramento Lógico (NETO, 2006)
Figura: Mascaramento Elétrico (NETO, 2006)
Figura: Mascaramento por Janela de Amostragem (NETO, 2006)