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确保可以避免晶片在使用现场出现故障的自动化方法
英文原文：
2023年 6月13日於《SemiWiki》刊登
不知道您怎麼看，但只要提到關鍵任務應用，我就會立即聯想到太空探索或軍事行動。然而在如今的世界，我們身邊到處充斥著關鍵任務應用。試想一下，在雲端應用的資料，要如何管理、分析和共享，才能執行會涉及到安全性及安全保障的任務；亦或者，以物聯網為基礎的居家安全性系統或煙霧警報器等應用，應該能穩定運作，並在突發狀況發生時發送警報。自駕車有會怎麼樣呢？一次故障可能就會造成嚴重損壞，甚至致命。如果您仔細觀察，就會發現，從旅行到医疗、能源、製造，乃至網路連線，關鍵性任務應用確實存在於人們生活的各個面向。
系統單晶片(SoC) 是這些關鍵任務應用的核心，因此我們要如何確保這些 SoC 不會出現故障呢？我們要如何確認這些设计是否具備足夠韌性，可以因應隨機硬體故障？晶片在開發及验证過程中，通常會偵測到系統故障，並將其修復，然而，現場的隨機故障通常是無法預測，也難以預先規劃因應措施，進而產生嚴重後果。裝置不但必須穩定，還能依預期的正常運作，而且針對隨機突發的故障，還要具有韌性，能夠修正或緩解這些故障狀況。
裝置也必須能持久耐用。在開發階段可以透過模型、DFM、測試及模拟，將老化效應納入设计穩定性的考量。然而，在设计階段，則必需考慮到隨機故障。安全機制或安全措施 (SM) 设计，是確保關鍵任務设计可以在裝置使用壽命期間，不受單粒子翻轉 (Single Event Upsets, SEUs) 等隨機故障影響的關鍵。
以備援(redundancy)的方式將安全機制/措施添加到设计中以防止 SEU，並不是一個全新的概念，它已經存在數十年了。然而，這種工作很大程度需要手動執行。手動插入安全機制/措施 十分費力，而且容易出錯，因為必須考量物理佈局限制和繞線，以確保這些安全機制/措施不會對重置(reset)、功率或時脈網路訊號等元素產生負面的級聯(cascading)效應。
新思科技合成和實作工具提供完全自動化插入安全機制/措施的方法，讓關鍵任務设计更具韌性。在合成階段可以自動插入元素，而佈局繞線 (place and route, P&R) 工具將有助解決物理實作挑戰，例如：訊號網的佈局距離和繞線獨立性。我們擬定一份技術白皮書，詳細說明加入這些安全機制/措施的流程，分析並验证這些安全機制/措施符合從 RTL 到 GDSII 的要求。請下載「針對關鍵任務SoC设计增加韌性的自動化方法」技術白皮書，瞭解更多资讯。
針對關鍵任務SoC设计增加韌性的自動化方法
採用抗輻射強化元件或備援系統，將安全措施導入系統單晶片设计，對於航太与国防 (Aerospace and Defense, A&D)、雲端、汽車、機器人、醫藥和物聯網 (Internet-of-Things, IoT) 等產業領域相關的關鍵任務應用至關重要，有助於更具有彈性地因應隨機硬體故障。设计可靠且具韌性的功能確實會對半導體開發產生影響，其中這些安全措施通常已經由 SoC 设计人員手動插入。手動方法通常可能會造成無法解釋的故障。新思科技建立了一套完全自動化的實作流程，以插入各種類型的安全機制，而這些安全機制可以實現更穩定、更具韌性的關鍵任務 SoC 设计。
技术白皮书下载
本篇技術白皮書會探討在设计中實施安全機制/措施的流程，讓機制和措施更具韌性，並分析從啟動设计到最終产物的有效性。