胚胎电子阵列连线容错自修复策略

发布时间：2023-02-03 20:37

　　现有胚胎电子阵列自修复策略很少研究连线故障的容错,为此分析连线故障对阵列可靠性的影响,提出了一种可对细胞故障和连线故障都能容错的混合移除策略。基于该策略建立了电子细胞结构。仿真实验以四位二进制乘法器为例,设计一个7×6的胚胎电子阵列,验证混合移除策略能够对细胞故障容错和连线故障容错的有效性。从硬件资源和可靠性两个方面与列移除策略、细胞移除策略等典型自修复策略进行对比,结果表明:混合移除策略的连线容错组件消耗的硬件资源很少,该策略的硬件资源在可接受范围内;对于规模较大、连线数量较多且连线不完全可靠的胚胎电子阵列,混合移除策略的可靠性明显优于列移除策略和细胞移除策略的可靠性。 

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
0 引言
1 胚胎电子阵列
    1.1 列移除策略与行移除策略
        1.1.1 列移除策略
        1.1.2 行移除策略
    1.2 细胞移除策略
2 连线不完全可靠的可靠性模型
3 混合移除策略
    3.1 混合移除修复策略
    3.2 细胞结构设计
        3.2.1 连线检测模块
        3.2.2 开关盒
        3.2.3 控制模块
        3.2.4 基因存储模块
        3.2.5 地址模块
        3.2.6 功能模块
4 仿真实验与容错性能分析
    4.1 仿真实验
        4.1.1 阵列逻辑功能的验证
        4.1.2 列连线故障容错的验证
        4.1.3 行连线故障容错的验证
        4.1.4 细胞故障容错的验证
    4.2 硬件资源分析
    4.3 可靠性分析
        4.3.1 可靠性模型与分析
        4.3.2 与典型自修复策略的对比
            4.3.2. 1 冗余度
            4.3.2. 2 归一化因子Qcell
            4.3.2. 3 归一化因子Qc
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]A self-healing strategy with fault-cell reutilization of bio-inspired hardware[J]. Zhai ZHANG,Yao QIU,Xiaoliang YUAN,Rui YAO,Yan CHEN,Youren WANG.  Chinese Journal of Aeronautics. 2019(07)
[2]典型胚胎电子系统结构与性能的数学描述方法[J]. 王涛,蔡金燕,孟亚峰,朱赛.  兵工学报. 2018(07)
[3]基于整数非线性规划的总线胚胎电子系统细胞数目优选[J]. 王涛,蔡金燕,张民国,孟亚峰,朱赛.  兵工学报. 2018(06)
[4]一种簇结构的胚胎电子细胞阵列[J]. 李丹阳,蔡金燕,孟亚峰,朱赛.  兵工学报. 2018(03)
[5]基于多态系统的总线胚胎电子阵列可靠性分析[J]. 王涛,蔡金燕,孟亚峰,朱赛.  北京航空航天大学学报. 2018(03)
[6]具有故障细胞的胚胎电子阵列上目标电路评估[J]. 朱赛,蔡金燕,孟亚峰,李丹阳,潘刚.  兵工学报. 2016(11)
[7]仿生自修复硬件多层结构模型[J]. 王南天,钱彦岭,李岳.  国防科技大学学报. 2016(04)
[8]基于仿生学的多层自适应容错重构阵列研究[J]. 肖艺,鲁华祥,陈刚,陈旭.  仪器仪表学报. 2016(02)
[9]三维可重构阵列互连资源在线分布式容错方法[J]. 王敏,王友仁,张砦.  计算机应用研究. 2013(08)
[10]可重构硬件芯片级故障定位与自主修复方法[J]. 郝国锋,王友仁,张砦,袁鹏,孔德明.  电子学报. 2012(02)

博士论文
[1]片上处理器阵列容错重构技术[D]. 姜桂圆.天津大学 2014
[2]基于进化型硬件的容错方法研究[D]. 林勇.中国科学技术大学 2007

硕士论文
[1]基于总线结构的仿生自修复技术研究[D]. 李廷鹏.国防科学技术大学 2012
[2]胚胎型仿生硬件细胞电路设计与自修复方法研究[D]. 杨姗姗.南京航空航天大学 2007



本文编号：3734694