Способ и система инъекции ошибок для тестирования сбоеустойчевых процессоров бортовых систем космических аппаратов

Автор: Чекмарв Сергей Анатольевич

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 4 (56), 2014 года.

Бесплатный доступ

Предложен способ инъекции ошибок для тестирования сбоеустойчивости бортовых процессоров на основе модификации метода внутрикристальной отладки с использованием тестового порта процессора. В отличие от базового метода инъекция ошибок производится не с помощью внешнего управляющего компьютера, а с помощью встроенного в тестируемую систему аппаратного инъектора ошибок. Для представляемого способа разработана архитектура системы инъекции ошибок. Модуль инъекции, используя порт тестирования процессора, может прочитать данные по требуемому адресу внутренней памяти, внести ошибку, инвертировав бит в соответствии с требуемым номером, данные с ошибкой обратно записать по данному адресу. Представлен пример реализации предлагаемой системы. Описана процедура внесения и исправления одиночного сбоя во внутрикристальной памяти процессора. Показано, что предлагаемый подход не привносит большой избыточности в основную архитектуру ядра процессора. В результате экспериментов примерно 90 % вносимых ошибок были обнаружены, из них не менее 92 % ошибок исправлены. Применение представленного аппаратного инъектора обеспечивает большую автономность и реалистичность проведения испытаний процессора на сбоеустойчивость.

Еще

Внутрикристальная отладка, одиночный сбой, инъекция ошибок, система на кристалле, плис

Короткий адрес: https://sciup.org/148177301

IDR: 148177301

Список литературы Способ и система инъекции ошибок для тестирования сбоеустойчевых процессоров бортовых систем космических аппаратов

  • Юдищев В. Радиационно стойкие интегральные схемы. Надежность в космосе и на Земле//Электроника: наука, технология, бизнес. 2007. № 5. С. 72-77.
  • Осипенко П. Одиночные сбои -вызов для современных микропроцессоров//Электронные компоненты. 2009. № 7. С. 12-15.
  • Таперо К. И., Улимов В. Н., Членов А. М. Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения. M.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. С. 234.
  • Hsueh M.-C., Tsai T. K., Iyer R. K. Fault Injection Techniques and Tools//Computer. 1997. P. 75-82.
  • Fidalgo A. V., Alves G. R., Ferreira J. M. Real Time Fault Injection Using Enhanced OCD -A Performance Analysis//21st IEEE Intern. Symposium on Defect and Fault-Tolerance in VLSI Systems (DFT'06). 2006. P. 254-264
  • Gaisler J. LEON3-FT-RTAX SEU test results//GAISLER RESEARCH. 2005. P. 8.
  • Qiang Zhang, Jun Zhou, Xiaozhou Yu. A Kind of Low-cost Non-intrusive Autonomous Fault Emulation System//Computer and Information Science. 2011. Vol. 4, No. 1. P. 90-99.
  • Концепция создания бортового комплекса управления для малых космических аппаратов/B. Х. Ханов //Вестник СибГАУ. 2012. № 5 C. 144-149.
  • Гобчанский О. Проблемы создания бортовых вычислительных комплексов малых космических аппаратов//Современные технологии автоматизации. 2001. № 4. С. 28-34.
  • SPARC V8 32-bit Processor LEON3//LEON3-FT Companion Core Data Sheet Template Design. 2010. P. 41.
  • Козлов-Кононов Д. Процессорные ядра семейства Cortex: сочетание высокой производительности и низкого энергопотребления//ЭЛЕКТРОНИКА: наука, технология, бизнес. 2010. № 8. С. 16-24.
  • Спутникс . URL: http://www.sputnix.ru/ru/technologies (дата обращения: 25.08.2013).
  • AMBA Specification rev. 2.0, May 99, IHI 0011A, ARM Ltd. . URL: http://www.arm.com (дата обращения: 25.08.2013).
  • GRLIB IP Library User’s Manual//Aeroflex Gaisler. 2010. P. 78.
  • Hsiao M. Y. A Class of Optimal Minimum Odd-Weight-Column SEC-DED Codes//IBM J. Res. Develop. 1970. № 14. P. 395-401.
Еще
Статья научная