Анализ и разработка методов повышения надежности полупроводниковых постоянных запоминающих устройств и оценка эффективности их использования

• Автор: Терзян, Оник Артемович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 181 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЗУ И СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ИХ НАДЕЖНОСТИ II

1.1. Полупроводниковые ПЗУ и области их применения . II

1.2. Особенности обеспечения надежности полупроводниковых ПЗУ

1.3. Характер отказов в ПЗУ на МП

1.4. Способы обеспечения ремонтопригодности ПЗУ блокировкой НЗЭ и НЗЯ.

1.5. Организация Ш

1.6. Методы построения ПЗУ с автоматическим исправлением информации и восстановлением работоспособности устройства

1.7. Методы и критерии оценки качества ПЗУ

Выводы
ГЛАВА 2. КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИШОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ПЗУПН И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЗУ С БЛОКИРОВКОЙ НЕИСПРАВНОСТЕЙ .
2.1. Обобщенная структурная схема ПЗУПН.
2.2. Критерий оценки эффективности использования
ПЗУПН .
2.3. Оценка объема оборудования стоимости и потребляемой мощности полупроводниковых ПЗУ .
2.4. Вероятность безотказной работы и средняя наработка между отказами ПЗУ.
2.5. Время считывания ПЗУПН и коэффициент изменения производительности ЭВМ .
2.6. Классификация методов повышения эффективности использования ПЗУ .
2.7. Оптимизация объема ДН в ПЗУПН с автоматической бло
кировкой НЗЯ и НЗЭ.
Выводы.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИШОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЗУ.
3.1. ЕЛ на МП ОЗУ.
3.2. ПЗУ с блокировкой более одного НЗЭ в слове . .
3.3. ПЗУ с автоматической коррекцией двух НЗЭ в
3.4. ПЗУ с автоматической блокировкой НЗЯ НО
3.5. ПЗУ с автоматической блокировкой НЗЭ.
3.6. ПЗУ микропрограмм универсальных ЭВМ с блокировкой НЗЯ.
3.7. ПЗУ с повышенной эффективностью за счет избыточности в МП
3.8. ПЗУ с улучшенными временами восстановления неисправностей ОН
Выводы .
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПЗУ С ИСПОЛЬЗОВАНИИ,5 ПРЕДЛОЖЕННЫХ
СПОСОБОВ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.
4.1. Управляющая память микропрограмм ЭВМ I5 . .
4.2. Управляющие памяти матричного процессора . . .
4.3. Полупроводниковое ОЗУ ЕС .
4.4. МП ППЗУ с блокировкой неисправных ЗЭ.
Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ЛИТЕРАТУРА


Современные МП ПЗУ представляют собой сложные функционально законченные устройства, в которых на одном кристалле,кроме накопителя микросхемы (НМ),выполняются блоки обрамления, обеспечивающие построение ПЗУ большой емкости и требуемой организации [4] . Структурная схема МП ПЗУ (емкостью П. ГП -разрядной организацией) приведена на рис. ПЗУ. МП содержит НМ, выполняемый обычно в виде двумерной квадратной матрицы, состоящей из взаимно-перпендикулярных ШИН X И у (строк и столбцов соответственно), на пересечении которых размещаются ЗЭ. Число строк матрицы равно числу столбцов и равно УгГ . Адресные формирователи строк (АФХ) и столбцов (АФУ) обеспечивают согласование внутренних уровней сигналов МП с уровнями стандартных логических схем. Примечание I. Далее везде слово'гемкость''будет использоваться в смысле "информационная емкость". Структурная схема и условно-графическое обозначение МП ПЗУ. СЛ ) необходимы для организации выборки нужной информации из НМ. Усилители считывания ( У (Л УСт ) формируют стандартные логические уровни сигналов на выходах р! V на входе схемы выборки (СВ) МП [4, 5] . Число входов кода адреса МП {До, ) равно д2(П/т). Выпускаемые в настоящее время МП ПЗУ составляют большой класс ИС средней и большой (БИС) интеграции, отличающихся по технологии производства, быстродействию, емкости, потребляемой мощности, организации, принципу занесения и хранения информации, возможности перезаписи и способу стирания информации, требуемому числу номиналов питания и т. Характеристики МП определяют области применения построенных на них ПЗУ. По технологии производства МП ПЗУ подразделяются на биполярные и МОП-схемы. Основным преимуществом биполярных № является их высокое быстродействие, поэтому они чаще всего применяются для построения ПЗУ микропрограмм в устройствах управления ЭВМ, быстродействие которых должно быть в пять-десять раз выше быстродействия основной оперативной памяти (ОП) [2] . Ш, выполненные по МОП-технологии, дешевле, обладают большей емкостью, потребляют меньше энергии. Они применяются для построения ПЗУ большой емкости с быстродействием, сравнимым с быстродействием ОП. МП ПЗУ, выполненные по биполярной или МОП-технологии, производятся как с занесением в них необходимой информации (программированием) в ходе технологического процесса с помощью фотошаблонов (масок), так и с возможностью программирования электрическим способом после изготовления. Применение масочных ПЗУ (МПЗУ) экономически оправдано только цри массовом производстве МП с одной и той же информацией [б] . В тех случаях, когда МП ПЗУ используются в небольших количествах и в заносимой в них информации изменений не потребуется, целесообразно использовать однократно программируемые биполярные МП ПЗУ (ППЗУ). Занесение в них информации производится перед установкой ППЗУ в аппаратуру на специальных устройствах (программаторах), вырабатывающих соответствующую заносимой информации последовательность электрических сигналов, под воздействием которых происходят необратимые изменения (пережигание плавких перемычек) в схеме МП [4, б] . Повторное программирование или изменение занесенной в ППЗУ информации в дальнейшем невозможно . Возможностью многократного перепрограммирования (репрограммирования) обладают только МП ПЗУ (ИУ), выполненные по МОП-технологии. Занесение информации в них производится подачей на внешние контакты МП сигналов, под воздействием которых происходят изменения электрических зарядов в области затворов МОП-транзисторов специальной структуры, образующих накопитель МП. К таким структурам относятся МНОП-структура (металл-нитрид кремния-окисел-полупроводник) [7] и ЛИПЗ/МОП-структура (лавин-но-инжекционная МОП-структура с плавающим затвором) [8] . В обоих случаях стирание информации может осуществляться подачей электрических сигналов нужной полярности и величины. Созданы РПЗУ на основе ЛШЗ/МОП-структур, в которых стирание информации производится облучением их определенной дозой ультрафиолетового света (УФ-стирание) [9] . РПЗУ целесообразно использовать при отладке программ ЭВМ (с заменой их в дальнейшем более дешевыми МПЗУ или ППЗУ) и в тех случаях, когда предполагаются частые изменения содержимого ПЗУ в ходе эксплуатации.