【摘要】：近年來,伴隨著集成電路設(shè)計與制造的技術(shù)的飛速發(fā)展,芯片的特征尺寸急劇減小,單位面積內(nèi)所能容納的晶體管數(shù)量也迅速增多,但同時這也使得電路系統(tǒng)在工作過程中發(fā)生故障的概率有所升高,尤其在深空探測、航空航天及國防軍事等應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵系統(tǒng)中,惡劣復(fù)雜的物理環(huán)境要求電路系統(tǒng)必須擁有一定的容錯能力�？芍貥�(gòu)硬件由于功能靈活多變的特點,已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,設(shè)計能夠自主容錯的可重構(gòu)硬件具有重要的實用價值和研究意義。本文設(shè)計了一種可重構(gòu)陣列,對其容錯方法進行了研究,所做的主要研究工作如下:(1)設(shè)計了一種具有容錯能力的粗粒度可重構(gòu)陣列,它以片上網(wǎng)絡(luò)路由器為互連單元,從而提高了單元互連的靈活性;以一種精簡指令集處理器為計算單元,它包含算術(shù)邏輯運算單元及乘累加運算單元兩個計算內(nèi)核,具有較強的運算能力,適用于數(shù)字信號處理等乘累加運算較為密集的應(yīng)用領(lǐng)域。容錯可重構(gòu)陣列可分為傳輸層與細胞層兩個主要部分,其中片上網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成傳輸層,處理單元組成細胞層。(2)在傳輸層中,對于端口之間的互連線,采用三模冗余、擴展海明碼和檢錯重傳機制這三種容錯方法應(yīng)對瞬態(tài)故障。其中三模冗余主要用于實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流控制和鏈路狀態(tài)信號的加固;擴展海明碼能夠?qū)Χ丝谥g所傳數(shù)據(jù)中的單個數(shù)據(jù)位故障進行糾正,對兩位數(shù)據(jù)故障進行報錯;檢錯重傳機制則用于實現(xiàn)對雙數(shù)據(jù)位故障的糾正,以降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率。針對永久故障,采用自適應(yīng)路由和連線內(nèi)建自測試與自修復(fù)的方法進行解決。在細胞層中,對于單元失效的問題,模仿生物體胚胎細胞的分化機制,在系統(tǒng)初始化階段,通過給每個細胞分配不同的配置信息,將陣列分化為不同的形式,使用正�？臻e細胞代替失效細胞完成相應(yīng)的運算,從而保證系統(tǒng)仍然可以實現(xiàn)原有的運算功能。(3)將一個19階的音頻FIR帶通濾波器映射到所設(shè)計的3×3容錯可重構(gòu)陣列上,對其基本運算功能和容錯機制的可行性及有效性進行了驗證。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN402

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊敏華;谷建華;周興社;;片上網(wǎng)絡(luò)[J];微處理機;2006年05期

2 鞠宏浩;顧華璽;尹小杰;;片上網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)質(zhì)量的研究[J];計算機與現(xiàn)代化;2009年04期

3 劉炎華;劉靜;賴宗聲;;片上網(wǎng)絡(luò):新一代的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J];電子與封裝;2011年05期

4 唐名華;;兩種綜合流量模式對片上網(wǎng)絡(luò)性能影響分析[J];廣東石油化工學院學報;2011年04期

5 韋良芬;王勇;;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計分析[J];吉首大學學報(自然科學版);2012年03期

6 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簇生成算法[J];電子學報;2007年05期

7 付方發(fā);張慶利;王進祥;喻明艷;孫玉峰;;支持多種流量分布的片上網(wǎng)絡(luò)性能評估技術(shù)研究[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2007年05期

8 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法[J];北京大學學報(自然科學版);2007年05期

9 丁永文;劉建輝;;片上網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J];科技信息(學術(shù)研究);2007年31期

10 周干民;;片上網(wǎng)絡(luò):下一代技術(shù)[J];商業(yè)文化(學術(shù)版);2007年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 白原;鄭焱;王紅;楊士元;;不規(guī)則結(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的測試方法研究[A];第六屆中國測試學術(shù)會議論文集[C];2010年

2 王祺;吳寧;葛芬;;片上網(wǎng)絡(luò)仿真與性能評估[A];全國第19屆計算機技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

3 景乃鋒;毛志剛;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的集成電路設(shè)計技術(shù)[A];第十屆中國科協(xié)年會信息化與社會發(fā)展學術(shù)討論會分會場論文集[C];2008年

4 付斌章;韓銀和;李華偉;李曉維;;面向高可靠片上網(wǎng)絡(luò)通信的低成本可重構(gòu)路由算法[A];第六屆中國測試學術(shù)會議論文集[C];2010年

5 齊樹波;蔣江;李晉文;張民選;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的多播吞吐率和能量模型[A];第十五屆計算機工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（B輯）[C];2011年

6 張熙敏;李晉文;肖立權(quán);;基于逃逸通道的片上網(wǎng)絡(luò)擁塞緩解技術(shù)[A];第十六屆計算機工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

7 歐陽一鳴;朱兵;梁華國;;一種用于片上網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)路由算法[A];全國第19屆計算機技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

8 蘇琦;李玉柏;王堅;;用OPNET實現(xiàn)片上網(wǎng)絡(luò)仿真[A];2008年中國西部青年通信學術(shù)會議論文集[C];2008年

9 歐陽一鳴;劉蓓;齊蕓;;三維片上網(wǎng)絡(luò)測試的時間優(yōu)化方法[A];第六屆中國測試學術(shù)會議論文集[C];2010年

10 彭福慧;尤志強;鄺繼順;張大方;;一種基于BFT型拓撲結(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)低費用測試方法[A];第六屆中國測試學術(shù)會議論文集[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 清華大學微處理器與SOC 技術(shù)研究中心 陳磊 王驚雷 李兆麟 汪東升;片上網(wǎng)絡(luò)：解決CMP互連瓶頸[N];計算機世界;2005年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 王堅;片上網(wǎng)絡(luò)通信性能分析與優(yōu)化[D];電子科技大學;2011年

2 樂千榿;基于智能算法的片上網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化研究[D];電子科技大學;2014年

3 秦明偉;片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）業(yè)務(wù)量建模方法及應(yīng)用研究[D];電子科技大學;2015年

4 周芳;片上網(wǎng)絡(luò)低功耗設(shè)計方法研究[D];南京航空航天大學;2015年

5 楊鵬飛;高可靠片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學;2015年

6 王俊輝;高性能多核處理器的低功耗片上網(wǎng)絡(luò)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2015年

7 李寶亮;片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2015年

8 馬立偉;專用片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法：通信建模、拓撲構(gòu)造與自動生成[D];清華大學;2006年

9 趙建武;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可測試性設(shè)計及測試技術(shù)研究[D];電子科技大學;2009年

10 王煒;面向大規(guī)模片上多處理器的片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];清華大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王曉袁;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型[D];西安電子科技大學;2008年

2 付方發(fā);片上網(wǎng)絡(luò)性能評估平臺設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

3 王祺;基于應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與性能評估[D];南京航空航天大學;2009年

4 劉華;片上網(wǎng)絡(luò)多播通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學;2011年

5 李慧;光片上網(wǎng)絡(luò)的可靠性研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 易恒柱;面向神經(jīng)元動作電位分類的片上系統(tǒng)任務(wù)映射的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

7 李盛楠;基于Spike sorting的NoC-based CMP的研究與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 蔣珊珊;片上網(wǎng)絡(luò)感知故障容錯路由算法研究[D];電子科技大學;2015年

9 劉躍;2D Mesh片上網(wǎng)絡(luò)容錯路由算法設(shè)計與研究[D];電子科技大學;2014年

10 俞劍明;容偏差百核片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與多核粒度建模[D];復(fù)旦大學;2014年

，

本文編號：2555605