Herringbone-based TSV architecture for clustered fault repair and aging recovery
저자
발행사항
[Seoul] : Graduate School, Yonsei University, 2021
학위논문사항
학위논문(석사) -- Graduate School, Yonsei University Department of Electrical and Electronic Engineering 2021.2
발행연도
2021
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
밀집된 결함 수리 및 노화 회복을 위한 herringbone 기반 TSV 구조
형태사항
v, 44장 : 삽화 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: Sungho Kang
UCI식별코드
I804:11046-000000530039
소장기관
3D ICs는 TSV기법을 사용해 기존의 2D ICs의 한계였던 대역폭, 밀집도, 파워 소모 등의 문제들을 해결할 수 있다. 하지만 이 3D ICs의 주요 기법인 TSV는 공정 상의 문제로 인해 발생하는 결함과 노화로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 문제들을 가지고 있다. 이런 문제들을 해결하기 위해서 다양한 해결책이 제안되었지만, 어느 것도 두 가지 문제 모두를 고려한 해결책은 없었다. 실제로 TSV의 전반적인 신뢰성을 개선시키기 위해서는 이 두가지 문제를 따로 해결하는 것보다는 함께 해결해야 한다. 본 논문에서는 처음으로 두가지 문제를 모두 해결할 수 있는 TSV 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 여분의 TSV를 사용해 공정 상의 문제로 발생한 결함 TSV를 수리하고, 이 때 사용하지 않고 남아있는 여분의 TSV를 활용해 노화 관련 문제를 해결한다. 제안하는 구조의 실험 결과는 이전에 제안한 구조들 대비하여 동등 이상의 수리율을 보이며, 합리적인 하드웨어 오버헤드를 가진다. 또한, 제안하는 방식을 사용해 수명도 증가하는 것을 보여준다.
더보기Three-dimensional integrated circuits (3D ICs) utilizing through-silicon via (TSV) technology have many advantages over 2D ICs including high bandwidth, high density, and low power consumption. However, TSV, which is a key feature of 3D ICs, has potential problems due to aging and defects in the manufacturing process. Various solutions have been proposed to address each of these issues, but no one solution has been proposed considering both. In practice, to improve the overall reliability of the TSV, the two problems should be solved together, not separately. In this thesis, a new TSV architecture is proposed to cope with both issues. The proposed TSV architecture uses redundant TSVs to repair faulty TSVs due to manufacturing defects and uses unused redundant TSVs in this way to solve the aging-related problems. Experimental results show that the proposed architecture achieves an equal or higher repair rate than the existing architecture using similar hardware overhead and that the lifetime can be improved using proposed approach.
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