《新型自路由自配置容錯FPGA設計實現研究》是依託復旦大學，由佘曉軒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型自路由自配置容錯FPGA設計實現研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：佘曉軒
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在航天探索，空間衛星，核電輻射，軍事通信等高輻射環境中，深亞微米級的FPGA很容易受到高能輻射粒子撞擊造成暫時錯誤，也可能由於大量高能粒子長時間強烈撞擊或器件老化損壞，出現長期甚至永久錯誤。暫時錯誤可通過重配置克服，而長期或永久錯誤即使進行重配置，也無法克服。研製自動克服暫時錯誤和長期或永久錯誤的FPGA具有重要意義。國際上對自動克服長期或永久錯誤的FPGA研究尚不充分。本項目基於課題組已有的FPGA軟硬體設計經驗，研究減少錯誤發生可能性的冗餘配置與布局路由軟體算法和相應的容錯FPGA硬體結構。冗餘配置與布局路由算法可產生在高能粒子輻射時出現暫時錯誤可能性低，冗餘電路面積功耗小的電路配置。在錯誤發生時，FPGA可自動完成動態重配置和互連，克服暫時錯誤和長期或永久錯誤。本項目將做實例晶片的流片驗證和建模。
結題摘要
在航天探索，空間衛星，核電輻射，軍事通信等高輻射環境中，深亞微米級的 FPGA 很容易受到高能輻射粒子撞擊造成暫時或長期錯誤。研究自動克服暫時和長期錯誤的FPGA 具有重要意義。本項目研究容錯冗餘配置與布局路由軟體算法和容錯FPGA 硬體結構。我們針對FPGA構件，設計了基於兩層優先權的部分TMR配置方法和基於互連單元的抗輻照VPR路由布局算法，提出了新型充放電型抗輻照鎖存器、基於動態邏輯的抗輻照觸發器、基於計算時鐘上升沿數量的抗輻照分頻器和基於相鄰多比特糾錯碼的抗輻照SRAM陣列。這些方案可以在提高FPGA抗輻照能力的同時，還能保持其高速或高頻性能。
