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반도체와 VLSI Circuit에서 발생하는 fault의 3가지 유형

Transient faults
서킷에서 일어나는 일시적인 장래로 볼 수 있다. 원인으로는 몇가지를 꼽을 수 있는데, 1)중성자와 알파 파티클 2)파워 서플라이와 상호노이즈 3)전자기 간섭 4)정전기 방전 등이다. 반도체의 직접과 낮은 전압은 "Soft Errors"라고 알려진 particle-induced transient를 높은 비율로 발생시킨다. 이러한 에러는 일시적이기 때문에 시간이 지나면 사라진다고 볼수 있다.

Permanent faults
영구적인 에러이다. "Hard errors"라고 불리는 이 문제는 반도체 기술의 향상으로 크게 줄어 들었다. 이것은 알루미늄보다 전자이동 임계점(electromigration threshold)가 높은 구리를 사용하므로서 개선이 되었다. 이 에러가 나면 하드웨어 자체를 교환해야 한다.

Intermittent faults
이것은 Transient faults와 permanent faults의 중간이라고 볼 수 있다. 어느 시점에서 주기적으로 계속 나타나다가 그 시점이 지나면 사라지기도 한다. 하지만 이러한 현상이 불특정하게 주기적으로 일어나기 때문에 애매하다. 이것을 transient faults와 구분을 한다면 intermittent faults는 1)같은 장소에서 반복적으로 일어나며 2)한번 에러가 발생하면 지속적으로 연속해서 나타나고 3)하드웨어를 교체해야지 에러를 없앨 수 있다.

Reference

Constantinescu, C. Trends and challenges in VLSI circuit reliability IEEE Micro, 23(4):14-19, 2003.