Abstract
Low-power circuit operations, such as dynamic voltage scaling and the sleep mode, pose a unique challenge to aging prediction. Traditional aging models assume constant voltage and averaged activity factor, ignoring the impact of the long sleep period, and thus, result in a significant overestimation of the degradation rate. To accurately predict the aging effect in low-power design, this work first examines critical model assumptions in the reaction-diffusion process that is responsible for the NBTI effect. By using the correct diffusion profile, it then proposes a new aging model that effectively analyzes the degradation under various low-power operations. The new model well predicts the aging behavior of scaled CMOS measurement data (45nm and 65nm) with different operation patterns, especially sleep mode operation and dynamic voltage scaling. Compared to previous aging models, the new result captures the essential role of the long recovery phase in circuit aging, reducing unnecessary guardbanding in reliability protection.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Title of host publication | 2009 IEEE Custom Integrated Circuits Conference, CICC '09 |
| Pages | 427-430 |
| Number of pages | 4 |
| DOIs | |
| State | Published - 2009 |
| Externally published | Yes |
| Event | 2009 IEEE Custom Integrated Circuits Conference, CICC '09 - San Jose, CA, United States Duration: Sep 13 2009 → Sep 16 2009 |
Publication series
| Name | Proceedings of the Custom Integrated Circuits Conference |
|---|---|
| ISSN (Print) | 0886-5930 |
Other
| Other | 2009 IEEE Custom Integrated Circuits Conference, CICC '09 |
|---|---|
| Country/Territory | United States |
| City | San Jose, CA |
| Period | 9/13/09 → 9/16/09 |
Bibliographical note
Funding Information:*Altitud máxima real o calculada en función de presión intracámara y/o FiO2 aplicada. (a) Denominación dada al primer ensayo realizado en cámara hipobárica; ante presiones menores de 410 mmHg, equivalentes a >5.000 m, se inhaló intermitentemente mezclas enriquecidas en oxígeno, aunque no se especificó la FiO2 utilizada. (b) Proyecto en cámara hipobárica sin nomenclatura específica; se utilizó una FiO2=29,2% a 11.650 m. (c-d) Expediciones no propiamente científicas aunque se obtuvieron muestras de gases pulmonares hasta las altitudes respectivas especifi-cadas. (e) El proyecto hace referencia a atmósfera estándar en cámara hipobárica; muestras de gases pulmonares con PiO2=43 mmHg, equivalente a 8.848 m. (f) Expedición no propiamente científica aunque se obtuvieron parámetros ventilatorios a 6.470 m y muestras de gases pulmonares a 7.325 m. (g) Proyecto en cámara hipobárica sin nomenclatura específica; pertenece al “The Mount Everest oxygen mask-Medical Research Council High Altitude Committee”. (h) Denominada también “Himalayan Scientific and Mountaineering Expedition”; ergometrías realizadas a 7.430 m; muestras de gases pulmonares a 7.830 m. (i) Ergometrías realizadas a 5.350 m y muestras de gases a 6.500 m. (j) Siglas internacionales como se conoce a la “American Medical Research Expedition to Mt. Everest”; ergometrías realizadas a 6.300 m con una FiO2=14%, equivalente a 8.848 m; muestras de gases pulmonares obtenidas en altitud real de 8.848 m. (k) El proyecto hace referencia a atmósfera estándar en cámara hipobárica; ergometrías realizadas a 9.150 m con una PiO2=43 mmHg, equivalente a 8.848 m. (l) Expedición no propiamente científica aunque se obtienen muestras de gases alveolares y SaO2. (m) También denominada “MedEx”; se obtienen muestras de gases alveolares y SaO2. (n) Ergometrías realizadas a 7.000 m en cámara hipobárica; muestras de gases pulmonares con una PiO2=43 mmHg, equivalente a 8.848 m. (o) Denominado también “Yale-NASA Mt. Everest Telemedicine Project” o “E3”. (p) Denominado también “Ludwig Maximilians University Expedition to Mt. Everest”; se obtiene polisomnografía a 7.500 m y SaO2 a 8.763 m. (q) Ergometrías realizadas a 7.950 m y gasometrías arteriales a 8.400 m. (r) Proyecto dependiente del “Caudwell Xtreme Everest Hypoxia Research Consortium”; se obtienen numerosas muestras espirométricas.
Funding Information:
El pulmón es uno de los órganos que más se ve afectado a gran altitud. La respiración y la circulación pulmonar adquieren un rol decisivo en la adaptación a la hipoxia pues deben garantizar las demandas de oxígeno celular y es durante el ejercicio físico cuando puede alcanzarse una de las situaciones fisiológicamente más críticas. Asimismo, la vía respiratoria está directamente expuesta a otros factores ambientales nocivos propios de la altitud, como baja temperatura y humedad relativa o presencia de ozono. Los conocimientos que hoy en día disponemos acerca del ser humano expuesto entre los 8.000 m y 8.848 m han sido proporcionados por las numerosas publicaciones científicas generadas, básicamente, por los siguientes ambiciosos proyectos de investigación llevados a cabo en cámaras hipobáricas: en EUA la “Operation Everest I” de 1946, la “Operation Everest II” de 1985, y en Francia la “Operation Everest III-COMEX” de 1997; así como por las siguientes expediciones científicas realizadas en el Mt. Everest: “American Medical Research Expedition to Everest” de 1981, “British 40th Anniversary Everest Expedition” de 1993, y la británica “Caudwell Xtrem Everest” de 200712-17. Pese a no haberse alcanzado tales altitudes destacan, muy especialmente, la expedición