Xilinx公司旗下的SRAM型FPGA上应用了一种名为SEM软件错误修复的加固技术,这项技术提升了配置RAM的单粒子软错误检测和修复效率。但这种技术需要使用一定的逻辑资源和存储资源,可能会发生单粒子软错误。
本文提出一套基于SEM的FPGA抗单粒子翻转解决方案,并给出在XC7K410T型FPGA上的试验验证结果。这套方案既能够利用SEM在加固效率和平均故障时间上的优势,又能避免SEM核发生单粒子软错误。
1.硬件设计
XC7K410T FPGA是系统功能的主要载体,其内部配备了SEM IP核和逻辑控制单元用于对FPGA配置区进行比对和纠错。相关功能和SEM的工作状态通过IO输出给监控芯片,当FPGA发生功能中断,且SEM监测到无法修正的错误,或者SEM核本身出现关键故障时,监控芯片会对FPGA进行重载恢复。
2.片内加固