45、多核计算与可重构嵌入式系统的硬件可靠性提升

多核计算与可重构嵌入式系统的硬件可靠性提升

1. 多核计算中的可靠性模型

在多核计算的硬件与软件领域，应用程序的可靠性与有效关键位密切相关。相关公式如下：
- (R(Kk, Tk) \geq e^{-\lambda n_k N \cdot T_S})
其中，(n_k(T_k) = \frac{T_k}{N \cdot T_S} \sum_{AF_j \in K_k} \sum_{A_i \in AF_j} n_i) (16.22)
- (R(App) = \sum_{k} R(K_k) \geq e^{-\lambda n_{app} N T_S})
(n_{app} = \sum_{k} n_k = \frac{1}{N T_S} \sum_{k} T_k \sum_{AF_j \in K_k} \sum_{A_i \in AF_j} n_i) (16.23)

这些公式表明，应用程序的可靠性能够保持在一定下限之上，具体取决于应用程序的有效关键位。应用程序的可靠性约束 (r) 表示获得无错误结果的概率大于 (1 - 10^{-r})，当可靠性下限满足 (e^{-\lambda n_{app} N \cdot T_S} \geq 1 - 10^{-r} \Leftrightarrow n_{app} \leq -\frac{1}{\lambda N \cdot T_S} \log (1 - 10^{-r})) (16.24) 时，该约束得到满足。

2. 有效关键位的预算分配方法

为了满足应用程序的可靠性要求，提出了一种两步预算分配方法：
- 第一步：内核预算分配