基于RISCV處理器的抗輻照敏捷開發(fā)平臺設(shè)計
發(fā)布時間:2022-10-30 13:39
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及人工智能的興起,芯片的需求變得越來越多樣化。傳統(tǒng)的芯片開發(fā)模式設(shè)計周期長、投資風(fēng)險高,這些因素嚴(yán)重影響芯片的發(fā)展,使用更敏捷的開發(fā)方式成為了新時代芯片開發(fā)最主要的訴求。對可靠性要求極高的抗輻照芯片的開發(fā)也存在著同樣的問題,將芯片敏捷開發(fā)方法引入到抗輻照芯片的設(shè)計中,從而加快抗輻照芯片的開發(fā)速度,這對我國航天事業(yè)以及核物理的發(fā)展具有重要意義。本文在深入研究芯片敏捷開發(fā)方法的基礎(chǔ)上設(shè)計了基于FIRRTL(Flexible Intermediate Representation for RTL)的抗輻照加固敏捷開發(fā)平臺。該平臺包括前端、中間轉(zhuǎn)換以及后端三個部分。前端用來解析Chisel格式和FIRRTL格式的硬件描述文件,解析之后的硬件描述被以抽象語法樹的形式傳遞給中間轉(zhuǎn)換部分。中間轉(zhuǎn)換嵌入了本地三模冗余(Local TMR)加固算法和基于SCC(Strongly Connected Compoent)的分布式三模冗余(Distributed TMR)加固算法,用于對輸入的電路進(jìn)行三模冗余加固處理。后端部分通過調(diào)用FIRRTL框架中的Verilog生成器將三模冗余之后的硬...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺架構(gòu)設(shè)計
2.1 RISCV介紹
2.2 基于CHISEL HDL的硬件設(shè)計的研究
2.2.1 Chisel介紹
2.2.2 Chisel在抗輻照敏捷開發(fā)平臺中的應(yīng)用
2.3 基于FIRRTL中間表達(dá)格式的電路形式轉(zhuǎn)換的分析
2.3.1 FIRRTL的硬件編譯框架
2.3.2 FIRRTL中間表達(dá)格式
2.3.3 FIRRTL中間格式轉(zhuǎn)換
2.4 抗輻照敏捷開發(fā)平臺
2.5 本章小結(jié)
第3章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的實(shí)現(xiàn)
3.1 電路的單粒子翻轉(zhuǎn)
3.2 三模冗余
3.2.1 表決器類型
3.2.2 表決器插入
3.2.3 三模冗余類型
3.3 基于FIRRTL的抗輻照敏捷平臺功能的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 平臺框架設(shè)計
3.3.2 平臺的前端設(shè)計
3.3.3 平臺主體功能設(shè)計
3.3.4 平臺的后端設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第4章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的驗證
4.1 基礎(chǔ)電路功能驗證
4.1.1 無環(huán)時序電路的驗證
4.1.2 有環(huán)時序電路的驗證
4.1.3 ISCAS89 Benchmark的驗證
4.2 平臺性能分析
4.3 RISCV處理器的加固實(shí)例
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開源芯片、RISC-V與敏捷開發(fā)[J]. 王誨喆,唐丹,余子濠,劉志剛,解壁偉,包云崗. 大數(shù)據(jù). 2019(04)
[2]基于ANTLR的Web應(yīng)用測試腳本自動重構(gòu)方法[J]. 周輝,錢巨. 計算技術(shù)與自動化. 2017(03)
[3]開源處理器Rocket的自定義指令研究與測試[J]. 雷思磊. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[4]一種基于ANTLR的MongoDB數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)化模型[J]. 李常青,谷建華. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]RISC-V架構(gòu)的開源處理器及SoC研究綜述[J]. 雷思磊. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(02)
[6]基于強(qiáng)連通分量的個性化的網(wǎng)頁排名高效算法[J]. 楊紅果,申德榮,寇月,聶鐵錚,于戈. 計算機(jī)學(xué)報. 2017(03)
[7]龍芯X微處理器抗輻照加固設(shè)計[J]. 楊旭,范煜川,范寶峽. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2015(04)
[8]一種基于二分查找的電路選擇性加固方案[J]. 張麗娜,梁華國,黃正峰,邢璐. 電子測量與儀器學(xué)報. 2014(07)
[9]三模冗余在ASIC設(shè)計中的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 寧新權(quán),劉布民,聶永峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(02)
博士論文
[1]Flash型FPGA單粒子效應(yīng)研究及新型測試驗證系統(tǒng)的研制[D]. 楊振雷.中國科學(xué)院研究生院(近代物理研究所) 2016
碩士論文
[1]基于接口邏輯模型的DTMF芯片頂層時序分析及優(yōu)化設(shè)計方法研究[D]. 薛偉杰.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]星載遙感圖像實(shí)時處理專用芯片的抗輻照電路設(shè)計[D]. 董珊.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3698989
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺架構(gòu)設(shè)計
2.1 RISCV介紹
2.2 基于CHISEL HDL的硬件設(shè)計的研究
2.2.1 Chisel介紹
2.2.2 Chisel在抗輻照敏捷開發(fā)平臺中的應(yīng)用
2.3 基于FIRRTL中間表達(dá)格式的電路形式轉(zhuǎn)換的分析
2.3.1 FIRRTL的硬件編譯框架
2.3.2 FIRRTL中間表達(dá)格式
2.3.3 FIRRTL中間格式轉(zhuǎn)換
2.4 抗輻照敏捷開發(fā)平臺
2.5 本章小結(jié)
第3章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的實(shí)現(xiàn)
3.1 電路的單粒子翻轉(zhuǎn)
3.2 三模冗余
3.2.1 表決器類型
3.2.2 表決器插入
3.2.3 三模冗余類型
3.3 基于FIRRTL的抗輻照敏捷平臺功能的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 平臺框架設(shè)計
3.3.2 平臺的前端設(shè)計
3.3.3 平臺主體功能設(shè)計
3.3.4 平臺的后端設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第4章 抗輻照敏捷開發(fā)平臺的驗證
4.1 基礎(chǔ)電路功能驗證
4.1.1 無環(huán)時序電路的驗證
4.1.2 有環(huán)時序電路的驗證
4.1.3 ISCAS89 Benchmark的驗證
4.2 平臺性能分析
4.3 RISCV處理器的加固實(shí)例
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開源芯片、RISC-V與敏捷開發(fā)[J]. 王誨喆,唐丹,余子濠,劉志剛,解壁偉,包云崗. 大數(shù)據(jù). 2019(04)
[2]基于ANTLR的Web應(yīng)用測試腳本自動重構(gòu)方法[J]. 周輝,錢巨. 計算技術(shù)與自動化. 2017(03)
[3]開源處理器Rocket的自定義指令研究與測試[J]. 雷思磊. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[4]一種基于ANTLR的MongoDB數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)化模型[J]. 李常青,谷建華. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]RISC-V架構(gòu)的開源處理器及SoC研究綜述[J]. 雷思磊. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(02)
[6]基于強(qiáng)連通分量的個性化的網(wǎng)頁排名高效算法[J]. 楊紅果,申德榮,寇月,聶鐵錚,于戈. 計算機(jī)學(xué)報. 2017(03)
[7]龍芯X微處理器抗輻照加固設(shè)計[J]. 楊旭,范煜川,范寶峽. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2015(04)
[8]一種基于二分查找的電路選擇性加固方案[J]. 張麗娜,梁華國,黃正峰,邢璐. 電子測量與儀器學(xué)報. 2014(07)
[9]三模冗余在ASIC設(shè)計中的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 寧新權(quán),劉布民,聶永峰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(02)
博士論文
[1]Flash型FPGA單粒子效應(yīng)研究及新型測試驗證系統(tǒng)的研制[D]. 楊振雷.中國科學(xué)院研究生院(近代物理研究所) 2016
碩士論文
[1]基于接口邏輯模型的DTMF芯片頂層時序分析及優(yōu)化設(shè)計方法研究[D]. 薛偉杰.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]星載遙感圖像實(shí)時處理專用芯片的抗輻照電路設(shè)計[D]. 董珊.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3698989
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