三模冗余、纠错编码、单粒子翻转防护

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探索高可靠性FPGA系统设计的关键技术与方法

引言

在航空航天、医疗设备、工业控制等关键领域,FPGA系统的可靠性至关重要。环境辐射、电磁干扰和制造缺陷等因素可能导致电路故障,因此需要采用专门的设计技术来确保系统的正确运行。本章将深入探讨三种主要的可靠性设计技术:三模冗余(TMR)、纠错编码(ECC)和单粒子翻转(SEU)防护。

一、三模冗余(TMR)

三模冗余是一种通过硬件冗余来实现容错的设计方法。其核心思想是通过三个相同的模块并行执行相同功能,并通过多数表决器决定最终输出。

输入 模块A 模块B 模块C 表决 输出

FPGA三模冗余TMR工具(一) 介绍当前主流的基于寄存器传输级的三模冗余工具(Register-Transfer Level,RTL),基于重要软核资源的三模冗余工具,以及新兴的基于高层次综合的三模冗余工具(High Level Synthesis,HLS) 阅读详情

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