Способ организации автомата с памятью с повышенной устойчивостью к мягким отказам и регистрацией мягких отказов

Аннотация

Постановка проблемы: снижение проектной нормы в производстве полупроводниковых структур повышает чувствительность вычислительных устройств к попаданию частиц высоких энергий (в частности, при работе в условиях радиации), что приводит к возникновению мягких отказов - искажению информации при сохранении работоспособности аппаратуры. Проведенные ранее исследования показали, что наибольшее влияние на мягкие отказы оказывают элементы памяти, а комбинационные схемы влияют меньше. Поэтому известные способы повышения надежности, основанные на использовании структурной избыточности, в условиях мягких отказов малоэффективны. Цель: разработка новых технических решений для автомата с памятью, работающего при потоке мягких отказов. Результаты: разработана структура автомата Мура с троированием памяти, мажорированием выходных сигналов памяти и восстановлением информации на каждом такте, обладающая повышенной защитой отложных импульсов, возникающих в области комбинационных схем и памяти состояний автомата. Разработанная структура также оснащена средствами регистрации количества мягких отказов, произошедших в ходе эксплуатации. Предложена методика расчета характеристик надежности и структурной сложности для разработанной структуры.