15、纳米架构可靠性权衡评估

纳米架构可靠性权衡评估

1. 基于PRISM的NANOPRISM模型检查

在对纳米架构进行可靠性评估时，概率模型检查是一种重要的方法。NANOPRISM是基于伯明翰大学开发的概率模型检查器PRISM构建的库。PRISM支持对三种类型的概率模型进行分析：离散时间马尔可夫链（DTMCs）、连续时间马尔可夫链（CTMCs）和马尔可夫决策过程（MDPs）。

我们使用DTMCs来开发通用容错架构配置的库。DTMCs指定了状态之间转换的概率，从任何给定状态进行转换的概率总和为1，适用于传统数字电路和所考虑的故障模型，这些故障模型包括门中的制造缺陷和布尔网络中任何时间点都可能发生的瞬态错误。

PRISM描述语言是一种基于保护命令的高级语言，其基本组件是模块和变量。一个系统由多个模块组成，这些模块可以通过标准的进程代数操作相互交互。模块包含表示其状态的多个变量，其行为由一组形式为 [] <guard> →<command>; 的保护命令给出。如果转换是概率性的，则命令指定为 <prob> : <command> + · · · + <prob> : <command> 。

DTMC模型的属性可以通过PCTL模型检查技术进行验证。PCTL是一种概率时态逻辑，是CTL的扩展，可用于表达如 “最终终止的概率至少为0.98” 这样的属性。我们的工作是将容错架构建模为具有设备和互连中缺陷发生概率假设的状态机，然后使用马尔可夫分析和概率模型检查技术来评估可靠性指标。

2. 可靠性分析的解析方法

过去提出了几种减轻设