Самосинхронный регистр с расчетверением транзисторов
Автор: Тюрин С.Ф., Каменских А.Н.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Информатика. Информационные системы
Статья в выпуске: 3 (34), 2016 года.
Бесплатный доступ
Самосинхронная схемотехника (ССС) является альтернативой синхронной и обеспечивает фиксацию завершение переходного процесса, что повышает быстродействие, позволяет работать на сверхнизких напряжениях питания и выполнять самоконтроль. Основоположником ССС является Д. Маллер. В настоящее время ССС активно продвигается не только на "зелёной" волне энергосберегающих технологий, но и в русле повышения степени интеграции цифровых чипов до наноуровня, когда уже начинают сказываться квантовые эффекты. В Институте проблем информатики - ИПИ РАН активно работает группа Ю.А. Степченко-ва, которая, продолжая дело группы В.И. Варшавского, разработала обширную библиотеку самосинхронных элементов. В Великобритании работает в направлении ССС проф. А. Яковлев, ранее работавший с В. Варшавским. Однако вопросы отказоустойчивости самосинхронных схем до сих пор исследованы недостаточно. Авторами статьи предложено комбинированное резервирование самосинхронной схемотехники (ССС) на основе расчет-верения (по терминологии классификатора ФИПС) транзисторов. В статье предлагается и оценивается комбинированное резервирование триггеров самосинхронного регистра, выполняющего функции приемопередатчика тестового самосинхронного процессора. Показывается эффективность такого резервирования по сравнению с троированием.
Самосинхронная схемотехника, самосинхронный регистр, кмдп-транзистор, резервирование, вероятность безотказной работы, мажоритарный элемент, транзисторная структура
Короткий адрес: https://sciup.org/14730055
IDR: 14730055 | DOI: 10.17072/1993-0550-2016-3-103-109
Список литературы Самосинхронный регистр с расчетверением транзисторов
- Muller D.E., Bartky W.S. A theory of asynchronous circuits//Proc. Int Symp. On the Theory of Switching, Part 1. Harvard University Press, 1959. P. 204-243.
- Апериодические автоматы/под ред. Варшавского В.И. М.: Наука, 1976. С. 304.
- Варшавский В.И., Мараховский В.Б., Розенблюм Л.Я., Яковлев А.В. § 4.3 Апериодическая схемотехника//Искусственный интеллект, т. 3: Программные и аппаратные средства/под ред. В.Н. Захарова и В.Ф. Хорошевского. М.: Радио и связь, 1990.
- Yakovlev A. Energy-modulated computing//Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), 2011. IEEE, 2011. С. 1-6.
- Степченков Ю.А., Денисов А.Н., Дьяченко Ю.Г. и др. Библиотека элементов для проектирования самосинхронных полузказных микросхем серий 5503/5507 и 5508/5509. М.: ИПИ РАН, 2008. 296 с.
- Hollosi B. et al. Delay-insensitive asynchronous ALU for cryogenic temperature environments//Circuits and Systems, 2008. MWSCAS 2008. 51st Midwest Symposium on. IEEE, 2008. С. 322-325.
- Проблемы создания отечественной элементной компонентной базы. URL: http://www.electronics.ru/journal/article/295. (дата обращения: 27.06.2015).
- Инновационный комплекс МИЭТ. URL: http://miet.ru/content/s/200 (дата обращения: 27.06.2015).
- Базовые матричные кристаллы. URL: http://www.asic.ru/index.php?option=com_c ontent&view=article&id=52&Itemid=92 (дата обращения: 27.06.2015).
- Гаврилов С.В., Денисов А.Н., Коняхин В.В.и др. САПР "Ковчег 3.0" для проектирования микросхем на БМК серий 5503, 5507, 5521 и 5529. М.: 2013. 295 с.
- Денисов А.Н., Фомин Ю.П., Коняхин В.В.и др. Библиотека функциональных ячеек для проектирования полузаказных микросхем серий 5503 и 5507/под общ. ред. А.Н. Саурова. М: Техносфера, 2012. 304 c.
- МЦСТ. Микропроцессор нового поколения Эльбрус 2С+. URL: http://www.mcst.ru/modul-comexpress (дата обращения: 28.06.2015).
- Федеральное государственное учреждение "Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук" URL: https://www.niisi.ru/(дата обращения: 28.06.2015).
- ОАО КБ "Корунд-М". URL: http://www.korund-m.ru/(дата обращения: 28.06.2015).
- Donald C. Mayer, Ronald C. Lacoe. Designing Integrated Circuits to Withstand Space Radiation. Vol.4, № 2, Crosslink. URL: http://www.aero.org/publications/crosslink/su mmer2003/06.html (дата обращения: 20.05.2015).
- Юдинцев В. Радиационно-стойкие интегральные схемы. Надежность в космосе и на земле//Электроника: Наука, Технология. 2007. № 5. С. 72-77. ISSN 1992-4178. URL: http://www.electronics.ru/files/article_pdf/0/article_592_363.pdf (дата обращения: 29.05.2015).
- Чекмарёв С.А. Способ и система инъекции ошибок для тестирования сбоеустойчивых процессоров бортовых систем космических аппаратов//Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. Вып. № 4(56). 2014 URL: http://cyberleninka.ru/article/n/sposob-i-sistema-inektsii-oshibok-dlya-testirovaniya-sboeustoychevyh-protsessorov-bortovyh-sistem-kosmicheskih-apparatov (дата обращения: 16.12.2015).
- ГОСТ Р 53480-2009. Надежность в технике. Термины и определения. IEC 60050 (191):1990-12 (NEQ). Москва: Стандартинформ, 2010.
- ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. Москва: Стандартинформ, 2019.
- Stuck-atfault. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Stuck-at_fault (дата обращения: 28.05.2015).
- Бородин В.А. и др. Отказоустойчивые вычислительные системы. М.: МО СССР, 1990. С. 55.
- Тюрин С.Ф., Каменских А.Н. Анализ отказоустойчивой самосинхронной реализации двоичного сумматора//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2014. № 1(9). С. 25-39.
- Kamenskih, A.N., Tyurin, S.F. Features that provide fault tolerance of self-synchronizing circuits//Russian Electrical Engineering. 2015. P. 672-682.
- Tyurin S.F., Kamenskih A.N. Research into the reservation of logic function at transistor level. В мире научных открытий. 2014. № 10 (58). С. 232-247.
- Дж. Д. Ульман. Вычислительные аспекты СБИС/пер. с англ. А.В. Неймана/под ред. П.П. Пархоменко. М.: Радио и связь, 1990. 480 с.
