ICS 49.140 CCS V 25 中华人民共和国国家标准 GB/T 43228—2023 宇航用抗辐射加固集成电路单元库 设计要求 Design requirements for space radiation-hardened integrated circuit standard cell library 2024-01-01实施 2023-09-07发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 43228—2023 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 缩略语 4 组成 5 5.1 加固单元库的种类 5.2 加固单元库的数据类型 辐射效应建模与仿真 6 加固单元库设计 7 7.1 加固原则 7.2 组合逻辑单元设计 7.3 时序逻辑单元设计 7.41/0单元设计要求 7.5 加固IP设计 设计套件的设计和验证 8 8.1DK文件设计 8.2 DK文件验证 8.3 验证结果处理 9加固单元库验证 9.1 验证原则 9.2 常态功能、性能和可靠性验证 10 9.3 辐照试验验证 10 9.4 验证结果处理 11 10 加固单元库手册编制 11 GB/T43228—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口。 本文件起草单位：北京微电子技术研究所、中国航天电子技术研究院， 本文件主要起草人：赵元富、王亮、岳素格、周亮、孙永姝、李同德、林建京、赵曦、王憨、刘征宇。 GB/T 43228—2023 宇航用抗辐射加固集成电路单元库 设计要求 1范围 本文件规定了宇航用抗辐射加固集成电路单元库（以下简称“加固单元库”）的组成、辐射效应建模 与仿真、加固单位库设计、设计套件的设计和验证、加固单元库的验证、加固单元库手册编制等要求。 评价。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T9178—1988集成电路术语 3术语和定义 GB/T9178一1988界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 抗辐射加固设计radiationhardeningbydesign 为消除或减轻集成电路在空间受到辐射效应的影响，对集成电路实施的一些电路、版图和系统级设 计技术。 3.2 集成电路单元库integrated circuitstandardcelllibrary 一套设计完成并经过各种验证后可重复利用的、能支撑集成电路全流程设计的、用不同层级属性文 件作为信息表征的一定数量电路单元和宏模块IP单元的集成电路数据库。 3.3 设计套件designkits 表征集成电路单元库各类信息的不同层级属性文件，统称为DK文件，是基于集成电路单元库的电 路逻辑和版图，提取出来的满足综合、功能仿真、时序分析、物理设计、功耗仿真、噪声评估、板级开发等 集成电路研制全流程的，且能被EDA软件调用的所有类型库文件 3.4 总电离剂量 量total ionizing dose 带电离子、电子或射线引起集成电路的绝缘材料电离，产生陷阱电荷、导致半导体器件功能异常的 现象。 3.5 单粒子效应singleeventeffect 单个粒子穿过集成电路敏感区域，电离产生的电子-空穴对被电场收集形成脉冲电流，导致集成电 1 GB/T43228—2023 路辐射损伤的现象。 3.6 单粒子瞬态single eventtransient 单粒子效应导致集成电路输出异常脉冲信号的现象。 3.7 单粒子门锁singleeventlatch-up 单粒子效应引起的集成电路门锁现象。 3.8 单粒子翻转 singleeventupset 单粒子效应导致集成电路逻辑状态翻转的现象。 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AOCV：先进片上偏移（advancedonchipvariation） ATPG：自动测试向量生成（automatic testpatterngeneration) CCSM:复杂电流源模型（compositecurrentsourcemodel) CDB：噪声模型（cadence noisedatabase) CMOS：互补金属氧化物半导体（complementarymetaloxidesemiconductor) DFM：可制造设计（designformanufacture) DFT：可测性设计(designfortest) DICE：双互锁存储单元（doubleinterlocked storagecell) DK：设计套件（designkits） DLL：延迟锁相环（delay-lockedloop） DRC：设计规则检查（designrulecheck） EDA：电子设计自动化（electronicDesignAutomation） EDAC:纠检错(errordetection and correction) ERC：电学规则检查（electrical rulecheck） ESD：静电放电（electronicstaticdischarge） IBIS：输人输出信息模型（input/outputbufferinformationspecification) IC：集成电路（integrated circuit) I/O：输人/输出（input-output） IP：知识产权（intellectualproperty） LDO：低压差线性稳压器（lowdropout） LEF：库交换格式（libraryexchangeformat) LET：线性能量传输（linearenergytransfer） LIB：综合库（libertylibraryformant) LVDS：低电压差分信号（lowvoltagedifferentialsignaling） LVF：库文件变化格式（libertyvariationformat) LVPECL：低压正发射极耦合逻辑（lowvoltagepositiveemitter-couplelogic) LVS：版图和电路图一致性检查（layoutversusschematic） NETLIST：门级网表(gate-level netlist) OASIS：一种集成电路图形的语言（openartworksysteminterchangestandard) 2 GB/T43228—2023 OCD:片上驱动(onchipdriver) PGV：功耗数据格式（powergridview） PLL：锁相环（phaselockedloop) PN：半导体晶体P型N型两极（positivenegative） SEE：单粒子效应（singleeventeffect） SEL：单粒子闫锁（singleeventlatch-up） SET：单粒子瞬态（single event transient) SEU：单粒子翻转（single eventupset) SOl：绝缘片上硅（silicononinsulator) SPICE：仿真电路模拟器（simulationprogramwithICemphasis） SRAM：静态存储器（staticrandom-accessmemory) SSO：输出同时翻转（simultaneousswitchoutput) TCAD：半导体工艺和器件模拟（technologycomputeraideddesign） TCL：工具命令语言（toolcommandlanguage) TID：总电离剂量（total ionizing dose) VCO：压控振荡器（voltage-controlledoscillator） VERILOGHDL：硬件描述语言（veriloghardwaredescriptionlanguage） VHDL：超高速集成电路硬件描述语言（very-high-speedIChardwaredescriptionlanguage) 5组成 5 5.1 加固单元库的种类 加固单元库分为标准内核单元库、I/O接口单元库和宏模块单元库（也称IP库）。 他特殊单元。 表1加固单元库的整体单元类型组成表 分类 级分类 具体内容 反相器，与门，非门，或门，与非门，或非门，异或门，同或门，加法器，电 组合逻辑库单元 源关断单元，电压转换单元 标准内核单元库 时序逻辑库单元 触发器，锁存器，保持触发器 其他单元 可靠性单元，填充单元 输人接口单元 不同输入电平，输人上/下拉 输出接口单元 不同输出能力，开漏输出 1/O接口单元库 双向接口单元 输人和输出兼容 电源接口单元 内核电源/地，I/O电源/地，模拟电源 其他单元 ESD单元，填充单元，连接单元 存储器类 SRAM 时钟产生类 PLL，振荡器，VCO 宏模块单元库 电源管理类 LDO 差分接口类 LVDS,LVPECL 3 GB/T43228—2023 5.2加固单元库的数据类型 每个库单元的原始设计数据是电路网表和版图，在此基础上，依据具体的工艺特点和集成电路设计 要求，在库单元电路网表和版图基础上，开发VERILOGHDL、LIB、LEF、IBIS等格式的库文件作为功 能、时序、功耗等信息的表征。 加固单元库的整套DK数据库，主要包括表2所示类型，这些文件信息均包含了抗辐射加固设计方 法下库单元的性能和特征变化 表2加固单