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Bitstream decoding and SEU-induced failure analysis in SRAM-based FPGAs

Science china(Information Sciences) 2012年第4期55卷 971-982页

作者： wang zhongming 1,2.yao zhibin 2.guo hongxia 2.& lv min 1 1 department of engineering physics,{2.,Beijing 100084,china 2.Northwest Institute of Nuclear Technology,Xi'an 71002.,china 1. department of engineering {2. Tsinghua University Beijing 100084 China2. Northwest Institute of Nuclear Technology Xi’an 710024 China

Reconfigurable SRAM-based FPGAs are highly susceptible to radiation induced single-event upsets (SEUs) in space *** bit flip in FPGAs configuration memory may alter user circuit permanently without proper bitstream reparation,which is a completely different phenomenon from upsets in traditional memory *** is important to find the relationship between a programmable resource and corresponding control bit in order to understand the impact of this *** this paper,a method is proposed to decode the bitstream of FPGAs from Xilinx Corporation,and then an analysis program is developed to parse the netlist of a specific design to get the configuration state of occupied programmable logic and *** that,an SEU propagation rule is established according to the resource type to identify critical logic nodes and paths,which could destroy the circuit topological *** decoded relationship is stored in a *** database is queried to get the sensitive bits of a specific *** result can be used to represent the vulnerability of the system and predict the on orbit system failure *** analysis tool was validated through fault injection and accelerator irradiation experiment.

关键词： radiation effect single-event effect single-event upset SRAM-based FPGA fault injection

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