About / Advertise
Redundans i konstruktionerna blir nödvändigt
Att bygga in minne blir allt mer populärt. Minnescellernas känslighet för tillverkningsfel gör dock att processutfallet försämras med inbyggnadstakten.
Att bygga in minne blir allt mer populärt. Minnescellernas känslighet för tillverkningsfel gör dock att processutfallet försämras med inbyggnadstakten.
Fördelar som kortare ledavstånd, högre prestanda och kompaktare konstruktioner gör att inbyggt minne har hittat sin plats på kislet.
- över femtio procent av kiselytan i våra konstruktioner upptas av inbyggda minnen, och det är en andel som kommer att växa, säger Stefan Eriksson, utvecklingschef på Ericsson Microsystems.
Kenny Ranerup, utvecklingschef på Switchcore, anser att den snabba ökningen av inbyggt minne beror på att man bygger in allt fler funktioner i kretsarna som är minneskrävande.
- Dessutom ger internt minne större minnesbandbredd, vilket möter behoven av högre prestanda, säger han.
Svårt att bygga in
Utmaningen med inbyggt minne är att förbättra processutfallet, det är fortfarande svårt att tillverka inbyggda minnen. Det finns ett tydligt förhållande mellan antalet defekta kretsar som spottas ut i slutet av produktionslinan och mängden minne som bakas in.
- Minneskonstruktionen optimeras och tänjer på gränserna för tillverkningstekniken mer än vad logik gör, säger Kenny Ranerup.
För att ge maximal packningstäthet skräddarsys minnescellerna för tillverkningsprocessen. Det gör dem extra känsliga för produktionsdefekter, vilket leder till att risken för fel ökar.
Om man bygger in redundans, det vill säga extra minnesceller där information kan lagras och aktiveras om den ursprungliga minnescellen blir defekt, får man möjlighet att korrigera felen och processutfallet kan förbättras betydligt. Kenny Ranerup tror att redundans blir mer aktuellt att använda när man bygger in mycket stora mängder minnen och problemet med lågt processutfall blir mer kännbart. Switchcore tillverkar för tillfället inga kretsar med inbyggd redundans, men avser att göra det framöver.
- Vi tittar på redundans som ett möjligt alternativ i ett av våra projekt, men vi har inte kommit till ett beslut ännu, säger Kenny Ranerup.
Dyrbara reparationer
Det som avgör redundansens vara eller icke vara är avvägningen mellan kostnaden för redundans och det förbättrade processutfallet jämfört med traditionell testteknik. Redundansfunktioner kostar i form av utrustning, ökad kiselyta och längre utvecklingstid.
- För kretsar där minnenas kiselyta inte är avsevärt större än logikens, lönar det sig inte att bygga in redundans. När mängden inbyggt minne ökar blir det lönsamt, säger Stefan Eriksson.
Han berättar att Ericsson Microsystems i nuläget inte reparerar defekta minnen, det kostar mer än vad det ger. Däremot tror han
att reparation av minnesceller och återanvändning av defekta kretsar kommer att bli mer intressant i framtiden.
- Då processteknikerna krymper och konstruktionerna blir alltmer komplexa blir produktionskostnaderna högre. Ett lågt processutfall blir då så dyrbart att redundans och reparationer blir mer aktuellt, säger han.
- över femtio procent av kiselytan i våra konstruktioner upptas av inbyggda minnen, och det är en andel som kommer att växa, säger Stefan Eriksson, utvecklingschef på Ericsson Microsystems.
Kenny Ranerup, utvecklingschef på Switchcore, anser att den snabba ökningen av inbyggt minne beror på att man bygger in allt fler funktioner i kretsarna som är minneskrävande.
 |
| Allt större del av kiselytan kommer att upptas av minne |
- Dessutom ger internt minne större minnesbandbredd, vilket möter behoven av högre prestanda, säger han.
Svårt att bygga in
Utmaningen med inbyggt minne är att förbättra processutfallet, det är fortfarande svårt att tillverka inbyggda minnen. Det finns ett tydligt förhållande mellan antalet defekta kretsar som spottas ut i slutet av produktionslinan och mängden minne som bakas in.
- Minneskonstruktionen optimeras och tänjer på gränserna för tillverkningstekniken mer än vad logik gör, säger Kenny Ranerup.
För att ge maximal packningstäthet skräddarsys minnescellerna för tillverkningsprocessen. Det gör dem extra känsliga för produktionsdefekter, vilket leder till att risken för fel ökar.
 |
| Mer inbyggt minne ger sämre processutfall, då minnen är svåra att tillverka |
Om man bygger in redundans, det vill säga extra minnesceller där information kan lagras och aktiveras om den ursprungliga minnescellen blir defekt, får man möjlighet att korrigera felen och processutfallet kan förbättras betydligt. Kenny Ranerup tror att redundans blir mer aktuellt att använda när man bygger in mycket stora mängder minnen och problemet med lågt processutfall blir mer kännbart. Switchcore tillverkar för tillfället inga kretsar med inbyggd redundans, men avser att göra det framöver.
- Vi tittar på redundans som ett möjligt alternativ i ett av våra projekt, men vi har inte kommit till ett beslut ännu, säger Kenny Ranerup.
Dyrbara reparationer
Det som avgör redundansens vara eller icke vara är avvägningen mellan kostnaden för redundans och det förbättrade processutfallet jämfört med traditionell testteknik. Redundansfunktioner kostar i form av utrustning, ökad kiselyta och längre utvecklingstid.
- För kretsar där minnenas kiselyta inte är avsevärt större än logikens, lönar det sig inte att bygga in redundans. När mängden inbyggt minne ökar blir det lönsamt, säger Stefan Eriksson.
Han berättar att Ericsson Microsystems i nuläget inte reparerar defekta minnen, det kostar mer än vad det ger. Däremot tror han
att reparation av minnesceller och återanvändning av defekta kretsar kommer att bli mer intressant i framtiden.
- Då processteknikerna krymper och konstruktionerna blir alltmer komplexa blir produktionskostnaderna högre. Ett lågt processutfall blir då så dyrbart att redundans och reparationer blir mer aktuellt, säger han.
Lisa Ringström
