耐永久故障FPGAアーキテクチャ  [in Japanese] Fault-tolerant FPGA Arichitecture  [in Japanese]

宇宙で使用される電子機器は,放射線によりシングル・イベント効果などの故障を引き起こしやすいため,高い放射線耐性が要求される.また修理,交換が困難なこともあり,自律的に故障から回復する機構が求められる.本稿では,通常用途の FPGA (Field-Programmable Gate Array) にわずかなハードウェアを追加するだけで,過渡故障,永久故障に対する耐性を付加する手法を提案する.本手法では,機能回復ロジックを FPGA のユーザロジック上に構成することで,コンフィギュレーションデータを計算するための追加ハードウェアの必要をなくす.この手法により生じる面積オーバヘッドは小さいため,通常用途と高信頼用途の両立が可能であると考えられる.

Since electric devices for space applications are likely to experience radiation induced errors, such as the Single Event Effects, they must be designed to protect against faults. In addition, it is difficult to replace or fix faulty units in space. For that reason, autonomous detection and recovery machanism is required. This paper presents a fault-tolerant FPGA (Field-Programmable Gate Array) architecuture that requires little additional hardware. We incorporate an RM (Recovery Manager) into the FPGA 's user logic, which means no special hard-wired logic is required for calculating configuration data. The area overhead is so small in our apporach that we can devise FPGAs that are useful for both normal and critical operations.