3D-TCAD 시뮬레이션을 이용한 사이버 물리 시스템(CPS)용 조합 논리 표준 셀의 결함 특성 분석 및 강화

사이버 물리 시스템 (Cyber-physical systems, CPSs)은 다양한 수준의 미션 크리티컬리티 (mission criticality)를 가진 애플리케이션에 점점 더 많이 채택되고 있으며, 이에 따라 서비스 품질을 유지하기 위한 디지털 시스템 구성 요소의 신뢰성이 필수적입니다. 반면, 기술 노드 (technology nodes)의 발전은 이러한 시스템에서의 신뢰성 우려를 심화시켰습니다. 본 논문은 3D-TCAD 시뮬레이션을 사용하여 조합 논리 표준 셀 (combinational standard cells)의 결함 특성을 분석하고 결함 허용 오차 (fault tolerance)를 향상시키는 방법을 제시합니다. 상세한 시뮬레이션을 통해, 결함 에너지 (fault energy), 입자 각도 (particle angle), 그리고 동일하거나 비동일한 인접 셀의 인접 효과 (adjacency effect)를 포함하는 다양한 시나리오 하에서 널리 사용되는 표준 셀 내의 결함 민감 영역 (fault-sensitive regions)을 식별합니다. 이러한 고정밀 특성 분석을 바탕으로, 취약성을 완화하는 범용 논리 NAND 셀의 강화된 버전을 제안합니다. 시뮬레이션 결과는 입자 유발 결함 (particle-induced faults)에 대한 회복력 (resilience)이 실질적으로 개선되었음을 입증합니다.