一种基于PVTM的宽电压时钟拉伸电路

    公开(公告)号:CN106026994B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201610323558.2

    申请日:2016-05-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于PVTM的宽电压时钟拉伸电路,该电路由PVTM电路模块、相位时钟生成模块、时钟同步选择模块以及控制模块组成。PVTM电路模块实时监测芯片中延时单元的延时信息来检测当前电路的运行环境,并将该信息反馈到控制模块中。控制模块在时钟拉伸使能信号以及时钟拉伸尺度信号的作用下,根据PVTM的反馈信息,从相位时钟生成模块产生的时钟中选择目标相位时钟,实现在单周期内对不同PVT环境下系统时钟的拉伸。本发明不需要复杂的门器件,面积和功耗代价较小。本发明电路结构精简,电路实现简单,用一定的精度代价换取了面积代价,尤其适合基于在线时序监测的自适应电压频率调整电路使用。

    一种基于半路径时序预警法的监测点偏差调节电路及方法

    公开(公告)号:CN107357347B

    公开(公告)日:2018-08-21

    申请号:CN201710530051.9

    申请日:2017-06-30

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 万行

    Abstract: 本发明公开了一种基于半路径时序预警法的监测点偏差调节电路,该电路由监测点偏差率检测模块和时钟占空比调节模块组成。监测点偏差率检测模块通过TDC分别检测关键路径起始点、监测点和末端点与关键路径起始点的延时,并通过TDC的输出级数表示出来,TDC将输出信号传输给ACU,ACU再将计算出的监测点偏差率和阈值相比较,当监测点偏差率大于阈值时,时钟占空比调节信号拉高。时钟占空比调节模块在时钟占空比调节信号拉高时逐级增加时钟占空比,直到时序预警信号拉低,此时停止调节时钟占空比,最终实现降低由于路径监测点偏差而损失的功耗收益。

    一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统

    公开(公告)号:CN107561433A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710655432.X

    申请日:2017-08-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统,系统包括时序监测单元,动态或逻辑模块和时钟门控模块。时序监测单元采用22个晶体管,利用三态反相器中的特定节点来作为时序预警信号的探测点,通过监测探测点的电压变化来判定是否发生数据晚到的情形,实现了宽电压下半路径时序预警的功能。本发明可以有效地对片上电路进行原地时序监测,将时序监测单元插入在关键路径组合逻辑中间节点附近,采用时钟门控的方法解决电路的时序紧张。采用半路径时序预警的时序监测系统实现简单,硬件开销小,有效减少了在线监测带来的额外的面积和功耗代价。

    一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元与控制电路

    公开(公告)号:CN106603042A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201611159659.7

    申请日:2016-12-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元与控制电路,相较于普通在线监测单元,本发明无需预留延时单元,将普通在线监测单元中的原触发器替换成锁存器,还设计了比普通在线监测单元中的影子锁存器晶体管数更少的数据跳变监测器,它能够在近阈值区稳定工作,延时为反相器量级,其快速、稳定的特点使得控制系统可以快速响应预警,避免真正的时序错误,最终能够很大程度减少在线监测单元的面积和功耗。此外,由于本发明采用了锁存器,它的时间借用特性能够抵抗近阈值下PVT偏差导致的电路时序出错问题,从而完全消除了设计时预留的时序余量,保证了较高的功耗收益。最后还公开一种与在线监控单元相配合的控制电路,从而较好地实现整套系统的功能。

    面向AES算法的抗功耗攻击方法及电路实现

    公开(公告)号:CN103916236B

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201410172447.7

    申请日:2014-04-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种面向AES算法的抗功耗攻击方法及其电路实现,其基本原理在于在AES算法电路中添加控制模块和冗余寄存器。AES算法根据控制模块产生的标志位,选择每一轮中间计算数据存储的寄存器位置,使得每一轮加密操作的中间数据交替存储在不同的寄存器中,有效的隐藏了AES算法中间数据的汉明距离,使得AES算法抵抗基于汉明距离模型的功耗分析攻击。本方法具有灵活性高,面积代价小,抗功耗攻击能力强等特点,为设计安全芯片提供了很好的解决方案。

    一种基于电流监测的时序错误监控系统

    公开(公告)号:CN106209060A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610482976.6

    申请日:2016-06-27

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 商新超

    CPC classification number: H03K19/0008 H03K19/00384

    Abstract: 本发明公开了一种基于电流监测的时序错误监控系统,包括监控单元模块,动态或逻辑模块和时钟门控模块。监控单元模块由锁存器和跳变沿检测单元组成,跳变沿检测单元基于电流监测的原理,采用9个MOS管,实现了宽电压下时序错误监控的功能,本发明可以有效地对片上电路进行原地监控,利用监控单元模块替换监控路径末端的触发器,采用时钟门控的方法解决电路的时序紧张。基于电流监测的时序错误监控系统实现简单,硬件开销小,有效减少了在线监控带来的额外的面积和功耗代价。

    一种面向超宽电压的在线监测单元及其控制电路

    公开(公告)号:CN106100617A

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201610481031.2

    申请日:2016-06-27

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 戴文韬

    CPC classification number: G06F17/5045 G06F17/5031 G06F2217/84 H03K5/19

    Abstract: 本发明公开了一种面向超宽电压的新型在线监测单元及其控制电路,相较于普通在线监测单元,本发明无需预留延时单元,将普通在线监测单元中的原触发器替换成锁存器,还设计了比普通在线监测单元中的影子锁存器晶体管数更少的数据跳变监测器,最终能够很大程度减少在线监测单元的面积和功耗,从而提高在线监测技术的能效收益。此外,在面向超宽电压工作范围时,由于本发明采用了锁存器的方式,借助锁存器的时间借用特性,能够抵抗PVT偏差导致的电路时序出错,从而实现时序余量的最小化,保证较高的功耗收益。最后,还公开一种与在线监控单元相配合的控制电路,从而较好地实现在线监测单元错误预测信号的处理和传递。

    一种面向CPU流水线的错误恢复电路

    公开(公告)号:CN103019876B

    公开(公告)日:2015-07-01

    申请号:CN201210574735.6

    申请日:2012-12-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种面向CPU流水线的错误恢复电路,包括片上监测电路(1)、错误信号统计模块(2)、电压频率控制模块(3)、错误恢复控制模块(4)、原地错误恢复模块(5)和上层错误恢复模块(6),所述片上监测电路(1)集成在具有N级流水线结构的CPU内核的前N-1级流水线的各级流水线末端,监测工作电路每个时钟周期的时序信息,其中N是大于等于3且小于20的正整数。本发明提供了对具有N级流水线的CPU内核的在线时序监测,寻找电路的最低可能工作电压,减小在设计阶段为电路预留的工作电压余量,从而大幅度降低电路功耗,地提高电路的能效。

    一种低电压单端读写SRAM存储单元及控制方法

    公开(公告)号:CN104183269A

    公开(公告)日:2014-12-03

    申请号:CN201410439221.9

    申请日:2014-08-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于反馈环切断的低电压单端读写SRAM存储单元及控制方法,包括SRAM基本存储结构和读写分离式的单端电路结构;所述SRAM基本存储结构由交叉耦合反相器构成;所述读写分离式单端电路结构包括写支路和读支路,写支路上设置有交叉耦合反相器的正反馈环切断开关,且写支路所连接的写字线WWL上设置有写字线电压提升电路;读支路所连接的虚拟地线VGND上设置有虚拟地驱动电路。本发明具有读写操作分离,读写稳定性裕度高,宽电压域工作等优点。

    一种基于自定时振荡环的工艺角检测电路

    公开(公告)号:CN104101827A

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201410291341.9

    申请日:2014-06-25

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 单伟伟 田朝轩

    CPC classification number: G01R31/2882 G01R31/26 H03K3/0315

    Abstract: 本发明公开一种基于自定时振荡环的工艺角检测电路,包括复位电路、自定时振荡环和计数模块,所述复位电路由两个触发器和一个二输入或门构成;所述自定时振荡环由m个二输入密勒单元和反相器以及一个二输入与门构成,其中m是大于等于3的正整数;所述计数模块由n个带复位端的触发器串联构成,其中n是大于等于3的正整数。本发明提供了一个可以用来检测制造完成的集成电路芯片所处的工艺角的电路,该电路通过自定时振荡环的振荡次数来反映芯片所处的工艺角。在芯片流片前先通过仿真得出自定时振荡环在不同工艺角下的振荡次数,在流片后就可以根据实测的振荡次数来判断芯片处于何工艺角。

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