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基于可满足性问题求解器的星上FPGA永久损伤容错技术研究
引用本文:孙兆伟,刘源,赵丹,陈健,张世杰.基于可满足性问题求解器的星上FPGA永久损伤容错技术研究[J].宇航学报,2011,32(3).
作者姓名:孙兆伟  刘源  赵丹  陈健  张世杰
作者单位:哈尔滨工业大学卫星技术研究所,哈尔滨,150080
基金项目:长江学者和创新团队发展计划
摘    要:现代卫星广泛使用的FPGA在空间高能粒子的影响下,会产生门电路的永久性损伤.而传统的三模冗余等容错方法不但成倍增加了系统硬件开销,还存在因冗余器件耗尽而失效的风险.因此,提出一种利用FPGA自身冗余资源,修复永久性损伤的容错方案.该方案通过建立FPGA内部资源的功能模型,将容错问题转化为数学上的可满足性问题.并且利用经过改进的GSAT算法对该问题求解,可以获得在功能上与损伤前完全相同的电路结构,及其所对应的FPGA配置文件.将该文件重新下载到FPGA中,可以屏蔽损伤带来的影响,从而达到利用FPGA自身冗余资源容错的目的.通过实验和分析可以看出,本文方案具有对损伤修复成功率高、计算量小和需要内存空间少的特点,因此符合星上计算能力和硬件资源十分有限的实际情况.

关 键 词:现场可编程门阵列  容错  永久性损伤  可满足性问题  SAT求解器

Research on SAT Solver-Based PFGA Permanent Failure Fault Tolerant Technique
SUN Zhao-wei,LIU Yuan,ZHAO Dan,CHEN Jian,ZHANG Shi-jie.Research on SAT Solver-Based PFGA Permanent Failure Fault Tolerant Technique[J].Journal of Astronautics,2011,32(3).
Authors:SUN Zhao-wei  LIU Yuan  ZHAO Dan  CHEN Jian  ZHANG Shi-jie
Institution:SUN Zhao-wei,LIU Yuan,ZHAO Dan,CHEN Jian,ZHANG Shi-jie (Research Center of Satellite Technology,Harbin Institute of Technology,Harbin 150080,China)
Abstract:FPGA is a kind of semiconductor device and it could be damaged by extern high energy cosmic ray in space.The permanent failure of reconfigurable SRAM based FPGA can not be cleared.Therefore a multiple redundancy technique is adopted to enhance system's reliability.However,it doubles or even triples the hardware consumption of electronic system.In this paper a method for repairing FPGA's permanent failure is proposed,by using FPGA's own redundancy resource.This method transforms FPGA's inner model into a sat...
Keywords:FPGA  Fault tolerant  Permanent failure  Satisfiability problem(SAT)  SAT solver  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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