64-70

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОЙ
ЯЧЕЙКИ БАЗОВОГО МАТРИЧНОГО КРИСТАЛЛА

С. Ф. Тюрин, А. Н. Каменских
Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Российская Федерация, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 29
E-mail: tyurinsergfeo@yandex.ru

АННОТАЦИЯ

Базовые матричные кристаллы (БМК, Uncommitted Logic Array-ULA) являются полузаказными микросхемами, которые, в отличие от заказных (ASIC – application-specific integrated circuit) содержат стандартные ячейки, конфигурирование которых и их связей с другими ячейками выполняется однократно на заводе. В программируемых пользователем вентильных матрицах (ППВМ, англ. Field-Programmable Gate Array, FPGA) конфигурирование может выполняться многократно. Авторы разработали отказо- и сбоеустойчивые элементы, в которых резервирование осуществляется на транзисторном уровне. Однако при этом не учитывался следующий важный момент радиационной стойкости: распределение резервированных транзисторов по отдельным ячейкам. Существующая ячейка БМК не допускает такой возможности, поэтому в статье предложена изменённая структура ячейки БМК, обеспечивающая распределение транзисторов по отдельным ячейкам так, что отказ одной ячейки вследствие радиационных эффектов не приведёт к отказу всего элемента.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

базовые матричные кристаллы; транзистор; резервирование; отказо- и сбоеустойчивость; радиационная стойкость

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (pdf)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Денисов А.Н. Методология проектирования аппаратуры по технологии БМК-ПЛИС-БМК // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2009. № 5 (79). С. 85-86.

2.     Денисов А.Н., Коняхин В.В. Семейство серий БМК НПК «Технологический центр» // Микроэлектроника-2015. Интегральные схемы и микроэлектронные модули: проектирование, производство и применение: сборник докладов Международной конференции. М.: Рекламно-издательский центр «ТЕХНОСФЕРА», 2016. С. 192-195.

3.     Библиотека элементов для проектирования самосинхронных полузаказных БМК микросхем серий 5503/5507 / Ю.А. Степченков., А.Н. Денисов, Ю.Г. Дьяченко. М.: ИПИ РАН, 2014. 296 с.

4.     Бобков С.Г. Импортозамещение элементной базы вычислительных систем // Вестник Российской академии наук. 2014. Т. 84. № 11. С. 1010.

5.     Bradley Matush. An Innovative Radiation Hardened by Design Flip-Flop. A Thesis Presented in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Master of Science. [Электронный ресурс]. URL: https://repository.asu.edu/attachments/56273/content/Matush_asu_0010N_10226.pdf (дата обращения 28.01.2016).

6.     Carl Carmichael. Triple Module Redundancy Design Techniques for Virtex FPGAs [Электронный ресурс]. https://www.xilinx.com/support/documenta­tion/application_notes/xapp197.pdf (дата обращения 28.01.2016).

7.     Power, Delay and Area Comparisons of Majority Voters relevant to TMR Architectures. [Электронный ресурс]. URL: http://www.wseas.us/e-library/conferences/2016/barcelona/CSST/CSST-14.pdf (дата обращения 26.01.2016).

8.     Kamenskih A.N., Tyurin S.F. Features that provide fault tolerance of self-synchronizing circuits // Russian Electrical Engineering. 2014. Vol. 85. No 11.
Pp. 677-682.

9.     Тюрин С.Ф., Каменских А.Н. Мажоритарное устройство: патент РФ № 2580080; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 10.

10. Тюрин С.Ф., Каменских А.Н. Резервирование на транзисторном уровне с использованием ячейки базового матричного кристалла // Проектирование и технология электронных средств. 2015. № 4. С. 41-46.

11. Weibull Distribution [Электронный ресурс]. – URL: http://www.itl.nist.gov/div898/hand­book/eda/section3/eda3668.htm (дата обращения 28.01.2016).

Для цитирования: Тюрин С. Ф., Каменских А. Н. Резервирование на основе отказоустойчивой ячейки базового матричного кристалла // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2017. № 1 (33). С. 64-70.
DOI: 10.15350/2306-2819.2017.1.64