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World File Search System硬错误
耐受的说明的设计在RISC-V Core中针对软错误和硬错误
由辐射引起的电子设备中的故障是过去几十年中最具挑战性的IS之一。如今，辐射效应不仅在太空环境中至关重要，而且在海平面上也至关重要，因为晶体管降尺度会影响综合电路的特征。 在敌对的环境中运行时，固态设备和集成电路可能会直接击中，电子，电子，质子，中子，重离子或α颗粒，从而导致其电性能改变。 这会使这些设备的可靠性和完整性处于危险之中，如果在安全关键应用中发生，也会导致灾难性后果。 国际标准IEC 61508设定了与安全相关系统必须满足的要求，以便根据其可靠性级别进行分类和认证。 对于涉及硬件设计的原因，可以通过将冗余概念应用于系统中的所有组件来进行缓解效果。 是通用硬件设备的处理器，在许多应用程序中都非常常见，有时在敌对的环境中运行。 这就是为什么可以将它们视为需要容忍的真正关键组件的原因。 在本论文项目中，介绍了指令解码的可容忍设计（ID）阶段的CV23E40P核心（这是RISC-V核心，实现RV32IMC仪器集）。 本论文中开发的工作包含在一个更广泛的项目中，该项目旨在使整个CV32E40P核心容错耐受。如今，辐射效应不仅在太空环境中至关重要，而且在海平面上也至关重要，因为晶体管降尺度会影响综合电路的特征。在敌对的环境中运行时，固态设备和集成电路可能会直接击中，电子，电子，质子，中子，重离子或α颗粒，从而导致其电性能改变。这会使这些设备的可靠性和完整性处于危险之中，如果在安全关键应用中发生，也会导致灾难性后果。国际标准IEC 61508设定了与安全相关系统必须满足的要求，以便根据其可靠性级别进行分类和认证。对于涉及硬件设计的原因，可以通过将冗余概念应用于系统中的所有组件来进行缓解效果。是通用硬件设备的处理器，在许多应用程序中都非常常见，有时在敌对的环境中运行。这就是为什么可以将它们视为需要容忍的真正关键组件的原因。在本论文项目中，介绍了指令解码的可容忍设计（ID）阶段的CV23E40P核心（这是RISC-V核心，实现RV32IMC仪器集）。本论文中开发的工作包含在一个更广泛的项目中，该项目旨在使整个CV32E40P核心容错耐受。提出的de符号使用误差校正代码（ECC）和N模块冗余（NMR）技术，这些技术可确保对单个事件效应（SEE）的容错容忍（SEE）对舞台中包含的所有组件。特别是，从硬件优化的角度来看，HSIAO代码是最适合的ECC之一。因此，它在设计中使用单个误差校正和双重错误检测（SECDED）功能。就NMR技术而言，出于论文的目的，一式三份（TMR）是硬件开销和错误公差水平之间的最佳权衡。实际上，TMR使用最小冗余水平来检测和纠正单个eRor，而无需暂停程序执行。然而，在最新的情况下，一些RISC-V内核已经使用这些技术来减轻瞬态错误。本文工作的创新方面是针对永久错误的特定部分解决方案的设计，除了针对瞬态的传统技术。特别是，从辐射角度来看，ID阶段中最关键的组件是寄存器文件，是最扩展的 -
逻辑机动：检测和缓解太空中的对抗性硬件故障
摘要 — 卫星极易受到太空中敌对故障或高能辐射的影响，这可能导致机载计算机出现故障。过去几十年来，人们探索了各种辐射和容错方法，例如纠错码 (ECC) 和基于冗余的方法，以缓解软件和硬件上的临时软错误。然而，传统的 ECC 方法无法处理硬件组件中的硬错误或永久性故障。这项工作引入了一种基于检测和响应的对策来处理部分损坏的处理器芯片。它可以从永久性故障中恢复处理器芯片，并利用芯片上可用的未损坏资源实现连续运行。我们在目标处理器的芯片上加入了基于数字兼容延迟的传感器，以便在发生故障之前可靠地检测到芯片物理结构上的传入辐射或故障尝试。在检测到处理器算术逻辑单元 (ALU) 的一个或多个组件出现故障后，我们的对策采用自适应软件重新编译来重新合成受影响的指令，并用仍在运行的组件的指令替换这些指令，以完成任务。此外，如果故障范围更广，并妨碍了整个处理器的正常运行，我们的方法将部署自适应硬件部分重新配置来替换故障组件并将其重新路由到芯片的未损坏位置。为了验证我们的说法，我们在 28 nm FPGA 上实现的 RISC-V 处理器上部署了高能近红外 (NIR) 激光束，通过部分损坏 FPGA 结构来模拟辐射甚至硬错误。我们证明我们的传感器可以自信地检测到辐射并触发处理器测试和故障恢复机制。最后，我们讨论了我们的对策带来的开销。
项目结果表 - Catrene
卫星、发射器、飞机和汽车等平台的电子系统经常处于恶劣环境中，这些环境可能导致信息流出现错误，组件出现故障。例如，太空中的高能粒子会导致太空电子设备出现错误和故障。随着计算使用的急剧增加，即使是地面上的电子系统也会受到影响。数字和电力电子设备都会受到影响，在后者的情况下，辐射可能是破坏性的。对于太空、航空电子或汽车应用，对安全关键功能的平均要求是 109 小时内出现 1-10 次故障。答案是为这些电子系统开发优化的缓解措施，以成功提高可靠性，应对日益严重的所谓软、固和硬错误问题。
地球宇宙射线对CCD可靠性的影响...
摘要 — 研究了固态图像传感器的老化效应：产生硬错误，导致热点、暖像素或白像素。这些效应甚至发生在简单存放在架子上的图像传感器中。本文介绍了一些实验，这些实验旨在证明主要来源是中子，它们在硅块中造成位移损伤。这些中子是地球宇宙射线的一部分。这一说法基于对我们存放在架子上的设备、在飞机上飞往世界各地的设备、在高空存放的设备以及在地下实验室存放的设备进行的测量。热点的产生与技术、架构、传感器类型或传感器供应商无关，并且在电荷耦合器件以及互补金属氧化物半导体图像传感器中都可以观察到。换句话说，这是半导体基础材料硅的典型问题！本文分为两部分：本文（第 1 部分）描述了在室温下进行的实验，第 2 部分将集中讨论在较高温度下进行的实验。