SRAM型FPGA的基于可觀性度量的選擇性三模冗余方法
本文選題:FPGA + 三模冗余。 參考:《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)》2015年11期
【摘要】:為了增強(qiáng)SRAM型FPGA抗單粒子翻轉(zhuǎn)破壞的能力并減少硬件開銷,提出一種面向查找表的基于可觀性度量的選擇性三模冗余方法.首先定義查找表發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)故障的一種可觀性概念,并結(jié)合概念給出理論計(jì)算公式;然后根據(jù)計(jì)算出的查找表可觀性分布篩選出SEU敏感查找表;最后插入相應(yīng)的冗余電路.此方法能夠以較小的冗余比例,使得電路的抗SEU性能接近全三模冗余的效果.對(duì)MCNC’91的18個(gè)規(guī)模不同的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,文中方法平均只需要冗余37%的查找表,并且冗余后電路的抗SEU性能為92.6%,相比全三模冗余節(jié)省了63%的硬件開銷,說明該方法能夠在有效地提高電路的抗SEU性能前提下取得顯著的硬件節(jié)省效果.
[Abstract]:In order to enhance the ability of SRAM type FPGA to resist single particle flipping and reduce hardware overhead, a look-up table based selective triple mode redundancy method based on observability metric is proposed. Firstly, the observability concept of single particle flip (seu) fault is defined, and the theoretical calculation formula is given, and then the SEU sensitive look-up table is selected according to the observability distribution of the calculated look-up table. Finally, the corresponding redundant circuit is inserted. This method can reduce the redundancy ratio and make the SEU performance of the circuit close to that of the full triple mode redundancy. The experimental results of 18 circuits with different scales in MCNC'91 show that the proposed method only needs 37% redundant lookup table on average, and the anti-SEU performance of the redundant circuit is 92.6%, which saves 63% of the hardware cost compared with the full three-mode redundancy. It shows that this method can achieve remarkable hardware saving effect on the premise of effectively improving the anti-SEU performance of the circuit.
【作者單位】: 中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所集成電路設(shè)計(jì)中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(61073035)
【分類號(hào)】:TN791;TP333
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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