基于功能等价类的FPGA细粒度可靠性设计方法研究
作者单位：中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所 中国科学院研究生院 北京控制工程研究所 空间智能控制技术国防科技重点实验室
会议名称：《第十四届全国容错计算学术会议(CFTC'2011)》
会议日期：2011年
学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学]
基 金：国家自然科学基金项目(61076018,60803031,60921002) 国家重点基础研究发展计划(973)课题(2011CB302503) 北京市教育委员会共建项目专项和总装备部预研项目的资助
关 键 词：FPGA 软错误 功能等价类 细粒度 可靠性设计
摘 要：随着FPGA集成电路制造技术的不断进步,晶体管特征尺寸已经进入到纳米级别,可靠性逐渐成为制约FPGA应用的瓶颈。由于SRAM型FPGA包含大量存储单元,芯片受软错误的影响尤为严重。已有的针对FPGA软错误的可靠性设计方法不同程度地存在面积开销大,计算复杂度高,需要芯片特定物理结构支持等缺点。本文提出一种基于功能等价类的FPGA细粒度可靠性设计方法,将含有空余项的查找表替换为具有等价功能但逻辑屏蔽效应更强的查找表,从而提高电路的可靠性。实验结果表明,该方法能够降低电路的软错误率达21%以上,同时几乎不会带来任何额外的性能和面积开销。