Sur la conception et l'analyse de circuits hybrides RRAM-CMOS fiables

Les mémoires à commutation résistive (RRAM) sont l'une des alternatives les plus prometteuses pour le stockage non volatil et les systèmes de calcul non conventionnels. Cependant, leur comportement, et donc leur fiabilité, est limité par des contraintes intrinsèques à la technologie. Les analyses de fiabilité standard des CMOS ne tiennent pas compte des dysfonctionnements liés aux RRAM. En conséquence, de nouvelles approches de caractérisation plus approfondies sont nécessaires. Plus important encore, alors que le RRAM est proposé comme un élément clé dans les solutions aérospatiales, de nouvelles analyses de radiation et de température devraient également être prises en compte dans les méthodologies orientées vers la fiabilité. Ce travail présente une solution qui caractérise complètement les circuits hybrides RRAM et CMOS sous les effets combinés des sources d'erreur technologiques et environnementales. La stratégie d'analyse repose sur trois piliers : la définition de modèles adaptés, l'application de métriques définies par l'utilisateur pour mesurer à la fois la fiabilité et la performance du circuit, et la définition efficace de l'espace de conception. Ces concepts sont utilisés par un puissant cadre de simulation, permettant la caractérisation automatique des circuits basés sur RRAM en tenant simultanément compte de plusieurs sources d'erreur. En tant qu'étude de cas, une analyse approfondie d'un conducteur de lecture RRAM, incluant la durée de vie des RRAM, la température du circuit, la variabilité CMOS et RRAM, et la radiation - à la fois la dose accumulée et les impacts des particules individuelles - souligne les capacités de l'approche proposée.