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改进基于FPGA的TMR方法的策略

来源: 英超365bet体育投注 作者: 365bet线上开户 发布时间:2019-10-25
基于SRAM的FPGA对宇宙粒子的辐射非常敏感,并且容易发生软故障,因此针对基于FPGA的电子系统采取容错措施以防止此类故障非常重要。是的。
三模式冗余(TMR)由于其实现的简单性和有效性的可靠性而被广泛用于单事件故障(SEL7)的容错处理。
然而,传统的TMR方法具有诸如高系统硬件资源消耗和高能量消耗的问题。
该文件总结了传统TMR方法中存在的问题,分析了近年来出现的几种改进的TMR方法的优缺点,指出了解决现有问题的策略以及TMR技术的发展趋势。
引言
软断层是由PN粒子和结的相互作用引起的暂时性断层。软故障会对基于SRAM的FPGA中实现的电路产生特别严重的影响。
TripleModular Redundancy(TMR)技术是一种容错技术,由于其简单性和可靠性而广泛用于FPGA单事件故障(SEU)。
文献表明,在SEU的影响下,TMR显着提高了FP-GA的可靠性。
TMR可以通过增加模块和布线来有效地提高设计可靠性,但是它会消耗大量的硬件资源和能耗,并且还会影响操作速度。
这限制了传统TMR的使用。
随着电子技术特别是部分可重构技术的发展,出现了各种改进的TMR技术,专门解决了传统TMR方法的问题并开发了TMR技术。
本文首先介绍了传统TMR的原理,然后概述了问题,然后彻底分析了改进的TMR技术的优缺点。最后,TMR技术的发展趋势还在继续。
1常规TMR方法和存在的问题
TMR的基本概念是在三个相同的模块中执行相同的功能,并最终通过多数表决器在出口端选择数据以实现容错能力。
TMR的使用基于这样的事实,即错误一次仅出现在一个模块上。实际上,TMR是一种有效且广泛使用的容错方法,因为不太可能在不同模块中同时发生错误,并且实现过程非常简单。
TMR主要用于防止系统中辐射引起的SEU效应。在SEU的影响下,它的使用大大提高了FPGA的可靠性。
图1显示了常规TMR方法的基本结构。


责任编辑:365bet线上开户

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