Detail publikace
Run-Time Reconfigurable Fault Tolerant Architecture for Soft-Core Processor neo430
Kotásek Zdeněk, doc. Ing., CSc.
fault recovery, partial dynamic reconfiguration, state synchronization, soft-core processor, neo430, SEU, transient fault, SRAM FPGA
Rekonfigurovatelnáarchitektura spolehlivá proti poruchám může být do SRAM FPGA implementovánapomocí kombinace částečné dynamické rekonfigurace (PDR) a trojité modulárníredundance (TMR). Obvody SRAM FPGA jsou citlivé na jevy Single Event Upset(SEU), které jsou nejčastějšími přechodnými poruchami způsobenými kosmickýmzářením. Mechanismy zmírnění vlivu SEU jsou vyžadovány v případech, kdy jsouobvody SRAM FPGA integrovány do bezpečnostně kritických systémů. Základnímpožadavkem pro tyto systémy je často setrvání v provozu schopném stavu avykonávání implementované funkcionality i v případě výskytu poruchy. V našemvýzkumu jsme navrhli za běhu rekonfigurovatelnou architekturu odolnou protiporuchám, která je založena na hrubozrnném TMR se ztrojením soft-core procesoruneo430, PDR pro odstranění všech přechodných SEU poruch a synchronizací stavuumožňující bezproblémovou obnovu stavu z nekonzistentního stavu po dokončenírekonfigurace procesoru, který selhal, do funkčního stavu, kdy všechny třiprocesory pracují synchronně. Tento článek popisuje vyvinutou architekturuspolehlivou proti poruchám, strategii pro obnovu stavu systému po porušeprovádějící všechny nutné kroky za běhu bez dalšího blokování funkce systému.Proces synchronizace stavu soft-core procesoru je popsán detailně. Dále jezmíněn PDR framework použitý pro validaci správné funkce navržené strategie.
@inproceedings{BUT156849,
author="Karel {Szurman} and Zdeněk {Kotásek}",
title="Run-Time Reconfigurable Fault Tolerant Architecture for Soft-Core Processor neo430",
booktitle="22nd International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems (DDECS 2019)",
year="2019",
pages="136--140",
publisher="IEEE Computer Society",
address="Cluj-Napoca",
doi="10.1109/DDECS.2019.8724636",
isbn="978-1-7281-0073-9",
url="https://www.fit.vut.cz/research/publication/11905/"
}