基于單細(xì)胞替換的胚胎陣列容錯(cuò)系統(tǒng).pdf

1、胚胎陣列容錯(cuò)系統(tǒng)將生物中細(xì)胞替換的機(jī)制應(yīng)用在電子系統(tǒng)中，是一種帶有自恢復(fù)功能的新型容錯(cuò)結(jié)構(gòu)。胚胎陣列通常采用列(行)替換法進(jìn)行容錯(cuò)。列替換法實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，但卻造成很大的資源浪費(fèi)：為了能夠替換一個(gè)出錯(cuò)細(xì)胞，至少需要一列的空閑細(xì)胞做為備用；陣列執(zhí)行列替換以后，被替換掉的那一列中沒有出錯(cuò)的細(xì)胞也不能再被利用。另外，胚胎陣列為實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，在每個(gè)細(xì)胞需中都存儲(chǔ)整個(gè)陣列的配置信息，占用大量資源。系統(tǒng)越大，存儲(chǔ)配置信息占用的資源越多。 本文

2、主要從容錯(cuò)策略和配置信息存儲(chǔ)兩個(gè)方面對(duì)胚胎陣列進(jìn)行研究，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，并以FPGA為硬件載體對(duì)改進(jìn)后的胚胎陣列進(jìn)行可行性及優(yōu)勢(shì)驗(yàn)證。 首先，本文嘗試采用單細(xì)胞替換法的容錯(cuò)策略。單細(xì)胞替換法基本思想是：當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞出錯(cuò)后，只需用一個(gè)空閑細(xì)胞替換該出錯(cuò)細(xì)胞；同時(shí)，該出錯(cuò)細(xì)胞所在列的其余細(xì)胞仍然能夠正常使用。單細(xì)胞替換法避免了在容錯(cuò)的執(zhí)行過程中把有用細(xì)胞當(dāng)成無用細(xì)胞從陣列中剔除的缺點(diǎn)，同時(shí)由于采用單細(xì)胞替換法替換一個(gè)出錯(cuò)細(xì)胞只

3、需一個(gè)而不是一行的空閑細(xì)胞，使得做為備用的冗余陣列規(guī)模大大減少，從而減少了整個(gè)系統(tǒng)的資源浪費(fèi)。 其次，在胚胎陣列實(shí)際執(zhí)行替換容錯(cuò)的時(shí)候，每個(gè)細(xì)胞雖然都存儲(chǔ)了整個(gè)系統(tǒng)的配置信息，但只可能用到那些它可能會(huì)執(zhí)行的功能所對(duì)應(yīng)的配置信息。因此本文對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的配置信息模塊進(jìn)行改進(jìn)，使每個(gè)細(xì)胞只存儲(chǔ)那些它們可能用到的信息而不是整個(gè)陣列的全部信息，來減少系統(tǒng)資源的占用率。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，單細(xì)胞替換法和配置信息的改進(jìn)在一定程度上減少了資