Abstract
Reduced device-level reliability and increased within-die process variability will become serious issues for future field-programmable gate arrays (FPGAs), and will result in faults developing dynamically during the lifetime of the integrated circuit. Fortunately, FPGAs have the ability to reconfigure in the field and at runtime, thus providing opportunities to overcome such degradation-induced faults. This study provides a comprehensive survey of fault detection methods and fault-tolerance schemes specifically for FPGAs and in the context of device degradation, with the goal of laying a strong foundation for future research in this field. All methods and schemes are quantitatively compared and some particularly promising approaches are highlighted
چکیده
کاهش قابلیت اطمینان در سطح دستگاه و افزایش تنوع در پروسه های within-die را میتوان از مباحث بسیار مهم برای آرایه های درگاه با قابلیت برنامه ریزی-فیلد(FPGA) دانست که منجر به توسعه ی پویای خطاها در طول چرخه ی عمر مدار ادغام یافته میشود. خوشبختانه، FPGA ها توانایی پیکربندی مجدد در فیلد را در زمان اجرا دارند و از ان رو فرصت هایی را به منظور غلبه بر چنین خطاهایی فراهم میسازند. این طالعه یک بررسی جامع بر روی متد های تشخیص خطا و شِماهای تحمل پذیری در برابر خطا را برای FPGA ها و تنزل دستگاه ها و با هدف ایجاد یک مبنای قوی برای پژوهش های آینده در این حوزه ارائه میدهد. همه ی متد ها و شِماها از نظر کمی مقایسه شده اند و بعضی از آنها نیز مورد تأکید قرار گرفته اند.
واژگان کلیدی: قابلیت اطمینان، تحمل پذیری در برابر خطا، درگاه قابل برنامه ریزی فیلد،
1-مقدمه
با توجه به اینکه روز به روز بر چالش های مرتبط با مدار های ادغام یافته اعم از بروز خطا، معایب، قابلیت تغییر پروسه ها و قابلیت اطمینان میگذرد، آرایه های درگاه قابل برنامه ریزی0فیلد از این قاعده مستثنی نیستند؛ یکی از مطالعه هایی که در این زمینه صورت گرفته است پیشنهاد داده است که تحمل پذیری را میتوان برای FPGA های بزگر در آینده و فراتر از تکنولوژی گره ی 45 نانومتری ضروری دانست[1]. FPGA دارای مزایایی کلیدی برای مدار های ادغام یافته ی خاصی برای رسیدن به هدف تحمل پذیری در برابر خطا میباشد. در ابتدا، FPGA ها شامل آرایه هایی از منابع جنریک بوده که افزونگی ذاتی را برای آنها به همراه دارد. دوم اینکه آنها را میتوان در فیلد پیکربندی کرد. این موارد بر روی دامنه ای از پژوهش ها و سیستم های پایدار در برابر خطا بکار گرفته شده است...