arXiv:1801.04886v3 [cs.DC] 2019 年 10 月 8 日__

arXiv:1801.04886v3 [cs.DC] 2019 年 10 月 8 日

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arXiv:1801.04886v3 [cs.DC] 2019 年 10 月 8 日

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基于 SRAM 的 FPGA 因其现场可编程性和低成本而在航空航天工业中广受欢迎。然而，它们会受到宇宙辐射引起的单粒子翻转 (SEU) 的影响。三重模块冗余 (TMR) 是一种众所周知的缓解 FPGA 中 SEU 的技术，通常与另一种称为配置清理的 SEU 缓解技术一起使用。传统的 TMR 一次只能提供针对单个故障的保护，而分区 TMR 则可以提供更高的可靠性和可用性。在本文中，我们提出了一种使用概率模型检查在早期设计阶段分析 TMR 分区的方法。所提出的正式模型可以捕获单个和多个单元翻转场景，而不受任何相等分区大小假设的影响。从设计的高级描述开始，使用指定数量的分区、组件特性库和用户定义的清理率从数据流图 (DFG) 构建马尔可夫模型。这种模型和详尽的分析可以捕获辐射环境中系统中可能发生的所有故障和维修。然后使用 PRISM 模型检查器自动验证各种可靠性和可用性属性，探索清理频率与满足设计要求所需的 TMR 分区数量之间的关系。此外，报告的结果表明，基于已知的投票者故障率，可以找到最佳数量的

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