基于SRAM FPGA的容错技术

第1章引言

第2章集成电路中的辐射效应

2.1辐射环境概述

2.2集成电路中的辐射效应

2.2.1SEU的分类

2.3基于SRAM的FPGA的特有影响

第3章单粒子翻转(SEU)减缓技术

3.1基于设计的技术

3.1.1检测技术

3.1.2减缓技术

3.2ASIC中SEU减缓技术实例

3.3FPGA中SEU减缓技术实例

3.3.1基于反熔丝的FPGA

3.3.2基于SRAM的FPGA

第4章结构层SEU减缓技术

第5章高层SEU减缓技术

5.1针对FPGA的三模冗余技术

5.2刷新

第6章三模冗余(TMR)的健壮性

6.1测试设计方法

6.2FPGA位流中的故障注入

6.3设计布局中翻转的定位

6.3.1矩阵中位列的位置

6.3.2矩阵中位行的位置

6.3.3CLB中位的位置

6.3.4位分类

6.4故障注人结果

6.5“金”片(“Golden”Chip)方法

第7章TMR微控制器的设计和测试

7.1面积和性能结果

7.2TMR8051微控制器辐射的地面测试结果

第8章减少TMR开销：第一部分

8.1结合时间冗余的双备份比较

8.2VHDL描述中的故障注入

8.3面积和性能

第9章减少TMR开销：第二部分

9.1算术类电路的DWCCED技术

9.1.1使用基于硬件冗余的CED技术

9.1.2使用基于时间冗余的CED技术

9.1.3选择最合适的CED模块

9.1.4故障覆盖率结果

9.1.5面积和性能结果

9.2非算术电路中的DWC-CED设计技术

第10章总结与展望

缩写词中英文对照

参考文献

　　本书详细介绍了基于SRAM的FPGA这种可编程结构的多种容错技术，从加固工艺到各种层次的冗余技术以及基于重配置的刷新技术，研究对象从FPGA中通用组合逻辑和时序逻辑到其特有的CLB，布线资源和BRAM结构，还包括相应的实验和分析，内容详尽丰富。　　本书的最大特点是实践性强。书中方法多是从实际的容错系统中总结出来的，并进行了归类、分析和总结，附有参考文献，让读者有据可查，不但为学术研究提供了基础，对工程实践也具有很强的参考价值。此外，本书专门讨论了基于SRAM的FPGA这类特殊器件的容错方法，而且主要面向空间的辐射问题，针对性很强，是我国航天器计算机和电子系统设计人员不可多得的一本参考书。本书可作为从事容错计算和空间电子系统研究和设计人员的参考用书。　　广泛应用于民用和工业领域的基于SRAM的FPGA，因其逻辑集成度高、使用方便、开发成本低且能够被重新编程，正逐步应用于空间领域。空间领域的应用除了要求其具有很高的可靠性以外，抗辐射是必须重点考虑的问题。本书针对这种需求，尤其是针对空间环境中单粒子效应的影响，详细介绍了基于SRAM的FPGA这种可编程结构的多种容错技术和方法。　　本书提及的技术和方法多是从实际容错系统中总结出来的，并进行了归类、分析和总结，同时附有参考文献。内容详尽丰富，实践性和针对性强，可作为从事容错计算和空间电子系统研究和设计人员的参考用书。