抗辐照标准单元加固库

需求的背景和应用场景

随着航天系统和微电子技术的迅猛发展，航天产品对芯片在极端辐射环境下的可靠性要求日益严格。在太空环境中，芯片会遭受高能粒子的辐射，导致单粒子翻转（SEU）、单粒子闩锁（SEL）以及总剂量效应（TID）等辐射效应，这些效应可能引发电路故障，进而影响航天产品的正常运行和寿命。标准单元库作为芯片设计的基础，为芯片设计的各个阶段提供全面的支持，其可靠性直接关系到整个集成电路的可靠性。因此，为了确保航天产品在辐射环境下的稳定运行，亟需对标准单元库中的各类逻辑门电路和触发器进行加固设计，以提升其抗辐照能力，满足航天产品的高可靠性需求。这一需求主要应用于航天电子系统、卫星通信、深空探测等高辐射环境领域，以确保在这些极端条件下，芯片能够持续稳定地工作。

要解决的关键技术问题

本技术需求旨在解决以下几个关键技术问题：

1. 抗辐照加固设计：针对单粒子翻转、单粒子闩锁以及总剂量效应等辐射效应，需要研究并设计有效的加固方法。这包括在电路层面通过增加冗余、优化逻辑设计等手段提高电路的容错能力，以及在版图层面通过调整布局、增加保护环等措施减少辐射对电路的影响。
2. 不同驱动能力和种类的逻辑门电路加固：标准单元库中包含不同驱动能力和种类的逻辑门电路，每种电路对辐射的敏感程度不同。因此，需要针对每种逻辑门电路的特点，设计相应的加固方案，以确保其抗辐照性能。
3. 触发器加固设计：触发器是芯片中重要的时序元件，其抗辐照性能对芯片的整体可靠性至关重要。需要研究触发器的加固设计方法，包括改进其电路结构和版图布局，以提高其在辐射环境下的稳定性。
4. 抗辐照指标验证：加固设计完成后，需要对加固后的标准单元库进行全面的抗辐照测试，以验证其是否满足产品抗辐照指标需求。这需要建立完善的测试方法和评估体系，确保加固设计的有效性。

效果要求

本技术需求期望通过合作开发，实现以下效果：

1. 提升抗辐照性能：加固后的标准单元库应能够显著提高芯片在辐射环境下的可靠性，有效降低单粒子翻转、单粒子闩锁以及总剂量效应等辐射效应对芯片的影响。
2. 增强产品竞争力：加固后的标准单元库将满足航天产品等高辐射环境领域对芯片可靠性的高要求，提升产品在市场上的竞争力。
3. 推动技术创新：通过研究和开发抗辐照加固技术，将推动集成电路设计技术的创新和发展，为未来的航天电子系统和微电子技术应用提供更可靠的技术支持。
4. 形成标准化解决方案：加固设计方法和测试评估体系应形成标准化解决方案，便于在后续的产品开发中推广应用，降低开发成本和时间成本。