2018 年 5 月 - 2020 年 6 月 The Climate Corp – 伊利诺伊州芝加哥 Insights 团队首席工程师,负责协调集团内所有项目的架构与公司架构。这包括 Web、iOS、Android 和服务应用,以及涵盖国际化和本地化、测试和可测试性等跨领域问题。公司架构组代表。作为向平台组转变的一部分,成为客户和合作伙伴架构师,其职责与 Climate 所有客户应用相同。
{ 导师:Keivan Navi 教授 { 论文:利用量子点细胞自动机设计纳米级高效时序电路 { 选修课程:高级 VLSI、高级计算机架构、算术处理器、测试和可测试性设计、高级网络 2008–2012 计算机工程学士,硬件,伊朗伊斯兰共和国航空航天大学阿尔达比勒分校。{ 导师:Mehdi Effiatparvar 博士 { 论文:计算方法 { 选修课程:机器语言和系统编程、数字电子学、信号与系统、微处理器、VLSI 电路设计、接口电路设计、高级编程
对星载射频 (RF) 系统(例如卫星上的 S 波段通信天线)的可靠性问题通常集中在具有复杂电路的组件上。同样重要且最常被忽视的是设备之间的互连。有缺陷的混合耦合器和功率分配器中的故障通常可归因于不稳定的互连。连接器的可靠性对于太空环境中的应用尤其重要,因为太空环境中的温度偏移高达 ± 100°C,因为连接的电气稳定性与其热机械稳定性直接相关。此外,随着系统性能和可测试性目标变得更加严格,连接器与现代高性能系统的所有组件一样,必须满足对更严格公差和规格的日益增长的需求。
数字集成电路的综合与优化策略是十分重要的课题。近年来,人们对这一领域的兴趣日益浓厚,因为它在当前技术革命的各个领域都具有实用性。计算机辅助设计 (CAD) 技术为高效、成功地设计大规模高性能电路提供了方法,可用于从汽车到生物医学信号处理等广泛的应用领域。设计复杂性的急剧增加使得开发自动化技术势在必行,以便在更短的时间内获得足够的结果。因此,需要开发更智能的策略来减少设计过程中的人机交互。人机交互既费时又容易出错。策略必须克服面积时序、能耗和可测试性等多项挑战。可测试性对于减少测试时间非常重要,而测试时间是设计过程中成本最高的部分。本论文重点开发和评估了数字集成电路的几种综合和优化策略,比较了流程中不同选择对主要设计指标(即功率、面积和时序)的影响。目标是开发一种能够以最小的复杂性和时间最小化指标的流程。此外,还验证和评估了开发的策略,展示了关键参数如何影响结果以及如何调整流程以获得更好的结果。这些策略应用于混合信号 ASIC 设计以评估结果。该项目从稳定且可扩展的基本综合流程开始,并从该流程开始,探索可能的进一步策略。开发这些流程变体的主要领域是时钟门控、不同单元库的引入以及流程中不同的优化序列。通过引入克隆技术或相关参数的变化(例如最大扇出、最小带宽和最大级数),探索了时钟门控。各种类型的单元库、低漏电和低规模都用于研究具有较少限制电源模型的设计或具有较少时序问题的设计。已经制定了管理
标题:用于实时信号处理应用的容错 VLSI 架构设计摘要:由于设计复杂性和晶体管密度的增加导致芯片故障率很高,容错在当今的数字设计中变得极为重要。我们已经确定了现有容错方法的主要缺陷,并尽可能地尝试纠正它们。我们修改了传统的动态重构方法,使其适用于实时信号处理应用,并结合了热备用、优雅降级、级联性和 C 可测试性。我们还提出了一些新的静态冗余技术,这些技术在各个方面都优于现有方法,并且具有实际适用性。• 使用 XILINX 中的 verilog HDL 和原理图级与 virtex-6 进行 RTL 设计、仿真和验证• 使用 SYNOPSYS 工具进行设计和验证以及面积和关键路径结果的计算• 使用 CADENCE 工具进行一些面积和延迟计算。
本文介绍了一种基于内建自测试 (BIST) 的高级加密标准 (AES) 加密处理器专用集成电路 (ASIC) 的设计。AES 已被证明是美国政府宣布的最强大的对称加密算法,其性能优于所有其他现有加密算法。其硬件实现比软件实现提供更高的速度和物理安全性。由于这个原因,文献中已经提出了许多 AES 加密处理器 ASIC,但复杂 AES 芯片中的可测试性问题尚未得到解决。本研究为实现混合模式 BIST 技术的 AES 加密处理器 ASIC 引入了一种解决方案,该技术是伪随机和确定性技术的混合。BIST 实现的 ASIC 是使用 IEEE 行业标准硬件描述语言 (HDL) 设计的。它已使用电子设计自动化 (EDA) 工具进行了模拟,并使用美国政府国家标准与技术研究所 (NIST) 的输入输出数据进行了验证和确认。模拟结果表明,该设计在 ASIC 的不同操作模式下按预期功能运行。将当前的研究与其他研究人员的研究进行了比较,结果表明它在 BIST 实现到 ASIC 芯片方面是独一无二的。
但从 1992 年开始,我开始研究涉及量子隧道传输现象的下一代技术。从那时起,我的研究主要集中在下一代技术上:首先是量子隧道器件,然后是量子点,后来是基于伪表面等离子体极化子的新兴技术。所以我可以说,过去 25 年来,我一直在为下一代技术而努力。在攻读博士学位之前,我已经积累了六年的工业研发经验。我没有利用我的工业背景来做当前一代的工作,而是转向了下一代问题。当我撰写博士论文时,它比内存技术曲线略超前一点,因为内存芯片制造商没有意识到未来一代 DRAM 芯片的测试成本方面会有什么问题。当时的测试社区开始认识到 DRAM 芯片的测试复杂性,因为集成密度超过了每芯片 1 兆位。在我完成论文并展示了一种经济高效的 DRAM 芯片测试方法的六年后,内存制造商开始使用我在论文中开发的可测试性设计技术。因此,从某种意义上说,自从 1985 年我开始攻读博士学位以来,“纳米”这个词就成了我研究的一个愿景。
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的资质认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司,日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统,东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造后就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备,FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了由模拟电路操作的传统系统(基于模拟的系统)和由中央处理单元操作的系统(基于 CPU 的系统)中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性 (验证) 并减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划今后将这种开发流程应用到其他安全相关系统(如 RPS),从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统的可测试性问题。因此,东芝基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1. 引言核电站的 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。尤其是先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统,是世界上第一个沸水反应堆全数字化仪控系统。与老式模拟系统相比,计算机仪控系统具有许多优势。计算机仪控系统没有漂移问题,而漂移问题曾困扰过模拟系统的维护人员。计算机仪控系统具有许多先进功能,包括一些自动功能,这是任何模拟系统都无法提供的。计算机仪控系统的这些先进功能一直有助于核电站的安全运行。由于计算机仪控系统与安全相关,因此法规和标准要求它们进行验证和确认。然而,丰富的功能和由此产生的软件复杂性使得计算机仪控系统的验证和确认既耗时又昂贵。此外,计算机系统使用半导体工业生产的微处理器,与核工业相比,其产品生命周期较短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 于 1990 年在半导体行业中得到发展。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同,FPGA 中的电路可以在从半导体工厂发货后确定或编程。因此,它适用于核工业等小批量应用。由于 FPGA 是一种半导体器件,其功能由嵌入在器件中的电路决定,因此 FPGA 无需操作系统 (OS) 或基于计算机的 I&C 系统所必需的复杂应用程序即可运行。一般而言,基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单,这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司,日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统,东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备,FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了传统模拟电路系统(模拟系统)和中央处理器系统(CPU 系统)中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性(验证)以及减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划从现在开始将这一开发流程应用于其他安全相关系统(如 RPS),从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统可测试性的问题。因此,基于东芝 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1.简介 核电站 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。特别是,先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统是世界上第一个用于沸水反应堆的全数字 I&C 系统。与旧的基于模拟的系统相比,基于计算机的 I&C 系统具有许多优势。基于计算机的 I&C 系统没有漂移问题,这些问题困扰了基于模拟的系统维护人员。基于计算机的 I&C 系统具有许多高级功能,包括一些自动功能,这是任何基于模拟的系统都无法提供的。基于计算机的 I&C 系统的这些高级功能一直有助于核电站的安全运行。由于基于计算机的 I&C 系统与安全相关,因此它们需要遵守法规和标准的 V&V。然而,丰富的功能和由此产生的软件复杂性使基于计算机的 I&C 系统的 V&V 既耗时又昂贵。此外,基于计算机的系统使用半导体工业生产的微处理器,与核工业相比,其产品生命周期更短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 在半导体工业中发展到 1990 年。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同,FPGA 中的电路可以在从半导体代工厂发货后确定或编程。因此,它适用于核工业等小批量应用。因为 FPGA 是一种半导体器件,其功能由嵌入在器件中的电路决定,所以 FPGA 不需要基于计算机的 I&C 系统所必需的操作系统 (OS) 或复杂应用程序即可运行。一般而言,基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单,这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。