ارائه یک رویکرد نوین و کم هزینه مبتنی بر مقاومت در برابر خطا برای پردازندههای هسته نرم FPGA با بهره گیری از تکنیک نقطه بازیابی و تکرار زمانی

پردازندههای هسته نرم تعبیه شده (Embedded Soft-Core Processors)، نوعی از پردازندههایی هستند که به صورت برنامه پذیر و به شکل نرم افزاری درون سخت افزارهای دیگر مثل آرایه های قابل برنامه ریزی دروازههای منطقی (FPGA) یا مدارهای مجتمع خاص (ASIC) می توانند پیادهسازی شوند. این پردازندهها در سیستم های تعبیه شده (embedded systems) کاربرد دارند و به واسطه قابلیت برنامه ریزی و انعطاف پذیری ، برای انجام وظایف مختلف در دستگاههای الکترونیکی کاربرد دارند. این کار روی استفاده از تکنیک بازگشت به نقطه کنترل شده (checkpoint recovery) برای افزایش مقاومت در برابر نقص های توان بر روی پردازنده۷-۵ نرم افزاری FPGA تمرکز داشته و روشی نوین برای افزایش قابلیت اطمینان سخت افزارهای برمبنای FPGA برای کاربردهای فضایی معرفی شده است . معماری روش پیشنهادی استفاده از تکرار زمانی را بدون نیاز به تغییر در کد منبع یا کامپایلر به کار می گیرد. این روش راه حل مناسبی برای افزایش قابلیت اطمینان سخت افزارهای مبتنی بر FPGA با محدودیت های منابع موجود در کاربردهای فضایی به شمار می رود. در این روش از تکنیک های تکرار زمانی برای حفاظت در برابر اثرات تک رویدادی (SEU) که می توانند منجر به خطاهای موقت در پردازنده های نرم FPGA شوند، استفاده می شود. به جای استفاده از روش های متداول تکرار فضایی مانند TMR، از تکنیک بازیابی نقطه بازبینی (Checkpoint Recovery) بهره گرفته می شود که در آن وضعیت پردازنده در نقاط ایمن ثبت و در صورت وقوع خطا به آن برگشت داده می شود.

کلیدواژه ها:

تحمل خطا ، مدارهای مجتمع خاص ، آرایه های قابل برنامه ریزی ، پردازنده های هسته نرم ، اثر تشعشع ، بازیابی نقطه بازبینی