基于C6000指令集可靠性評估方法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、航天和衛(wèi)星技術(shù)的迅猛發(fā)展以及對超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用需求,使得對DSP等集成芯片的依賴性越來越強(qiáng),并且微處理器設(shè)計(jì)向低功耗和高性能目標(biāo)的轉(zhuǎn)向,電路小規(guī)模趨勢的設(shè)計(jì)和供電電壓的降低,使得微處理器受單粒子翻轉(zhuǎn)的影響顯著增強(qiáng),軟錯誤的發(fā)生更為頻繁,而對于運(yùn)行的航天器來說,任何錯誤的存在都可能導(dǎo)致巨大的災(zāi)難,軟錯誤率反映了芯片出現(xiàn)故障或損壞的可能性。因此,對軟錯誤的評估已經(jīng)成為設(shè)計(jì)中必須考慮的重要問題。
  針對DSP微處理器的單粒子翻轉(zhuǎn)

2、容易引起軟錯誤的現(xiàn)象,為了降低軟錯誤率以及減少對整體防護(hù)的開銷,則需要對系統(tǒng)有針對性的進(jìn)行防護(hù)。本文以C6000系列芯片為研究對象,研究了脆弱性評估的方法,并對研究中需要解決的關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析,最后對提出的評估方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。主要的研究工作如下:
  (1)提出了一種適用于DSP C6000指令集的可靠性評估方法,以靜態(tài)匯編指令為研究對象,從單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)是否會對應(yīng)用程序的輸出結(jié)果產(chǎn)生影響方面對軟錯誤率進(jìn)行評估。通過對評估指

3、標(biāo)的分析,將對軟錯誤率的評估轉(zhuǎn)變?yōu)閷Υ嗳跣缘脑u估,并指出評估中需要解決的關(guān)鍵問題。
 ?。?)對當(dāng)前的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并指出了當(dāng)前評估方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?;谲涘e誤率與應(yīng)用程序的緊密關(guān)系,以及當(dāng)前研究方法中對應(yīng)用程序可靠性評估的研究的缺乏性,根據(jù)對體系結(jié)構(gòu)脆弱性指標(biāo)的研究,提出了針對應(yīng)用程序的脆弱性評估方法,并分析了其計(jì)算模型。
 ?。?)在評估過程中,根據(jù)指令對輸出結(jié)果的影響對指令進(jìn)行分類,遍歷匯編程序,對每種類型指令進(jìn)行

4、識別,通過建立指令鏈表和操作數(shù)的消費(fèi)者-產(chǎn)生者鏈來完成對動態(tài)死指令的識別,并且依據(jù)每類指令的指令字二進(jìn)制格式完成對Un-ACE位和ACE位的采集,結(jié)合計(jì)算模型完成對可靠性的評估,避免了傳統(tǒng)評估方法中重復(fù)的注錯和大量的仿真所帶來的復(fù)雜度和巨大的開銷。
 ?。?)在對DSP的評估方法中,不同于以往的故障注入法,該方法不需要對微處理器的結(jié)構(gòu)完全的了解,而是對DSPC6000指令集進(jìn)行分析,對應(yīng)用程序根據(jù)一定的劃分規(guī)則進(jìn)行模塊劃分,以模塊

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