[syoma 1]

Народ простите, если баян

 

Вот недавно был на семинаре, где Xilinxовский человек рассказывал про аппаратную избыточность в Плисах. Мол дескать если места в ПЛИСине навалом, то можно продублировать свой дизайн, и при разводке указать P&R, чтобы оно их поместило в полностью разделенные физически области.

 

Говорят, что так можно повысить надежность. У меня собственно вопрос - насколько в цифрах? Или вообще как это можно посчитать? Я конечно понимаю, что источник питания - один. И выходы вроде как не дублируются.

 

[iosifk 3]

Народ простите, если баян

 

Вот недавно был на семинаре, где Xilinxовский человек рассказывал про аппаратную избыточность в Плисах. Мол дескать если места в ПЛИСине навалом, то можно продублировать свой дизайн, и при разводке указать P&R, чтобы оно их поместило в полностью разделенные физически области.

 

Говорят, что так можно повысить надежность. У меня собственно вопрос - насколько в цифрах? Или вообще как это можно посчитать? Я конечно понимаю, что источник питания - один. И выходы вроде как не дублируются.

Думаю, что из здесь присутствующих этого никто не знает. Тут нужна статистика, например такая, как сбой конфигурации одной ячейки... Или изменение параметров ПЛИС, приводящее к метастабильности... Или неправильное чтение памяти...

Это скорее нужно делать запрос к изготовителю, или в верхнюю техподдержку.

 

[syoma 1]

Думаю, что из здесь присутствующих этого никто не знает.

Ну мне как бы было интересно - вообще кто-нибудь это здесь реализовал? Вроде как должно быть просто. Ну или может опыт какой есть.

[yes 5]

у ксайлинса есть tmrtool (попробуйте скачать, между прочим :), который делает это. но так как надежные/сбоезащищенные применения весьма специальные и не дешовые/массовые, то вряд ли получится найти консультанта.

по прочтении доступных док у меня сложилось впечатление, что ксайлинкс все-таки рекомендует непрерывную динамическую проверку целостности конфигурации, а не троирование

[eugen_pcad_ru 0]

1 Думаю, здесь такой же фонарь, как и надежность программного обеспечения :) Типа, "вот это надежнее, чем то". А вот насколько, об этом уважаемые теоретики умалчивают . Если серьезно, то и задали б вопрос спецу по Xilinx-у. Кому и не знать количественных оценок, как не специалисту, знающему архитектуру кристаллов. Причем скорее всего для разных кристаллов эта самая надежность будет разной.

2 А зачем это реализовывать? Вы хотите лишить себя и других работы по сопровождению? Уверен, что непосредственный руководитель, будучи в первую очередь грамотным маркетологом, такой задачи не поставит. А если и возникает необходимость в резервировании, то ее всегда решают на аппаратном уровне.

[GriXa 0]

Как мне кажется, надёжность увеличится ровно в 1 раз. Что может сделать сам по себе такой же второй блок, и как решить, какой из двух дал сбой? Чтобы это понять, нужно делать третий блок для сравнения, который при получении отличных результатов, говорит, что увидел ошибку. И что с этой ошибкой потом делать.

Эта методика используется для создания систем безопасности, где требуется высокая надёжность, и где дублирование системы делается не только в кристалле, но и во всём устройстве (дублирование датчиков, входов и выходов, постоянная проверка питающего напряжения и так далее). Там, где при обнаружении ошибки должно происходить какое-либо действие: что-нибудь отключаться или переходить в безопасный режим. В этом случае, ошибка (обрыв провода, короткое замыкание, выход из строя датчика) ловится не только в железе, но и внутри кристалла.

Для сертификации таких устройств прошивка ПЛИС должна отвечать определённым требованиям. В этих требованиях и говорится, что должны быть одинаковые, независимые друг от друга блоки, разделённые в кристалле зонами безопасности. И результат работы этих блоков должен всё время сравниваться.

 

Самое интересное, что и софт, разводящий кристалл, должен быть сертифицирован. То есть не все версии, к примеру ISE, одинаково полезны :)

Для всех остальных случаях, ИМХО, подобная избыточность не нужна.

[Inanity 1]

Если говорить о воздействиях извне, то сбоям чаще всего подвержена ячейка статической памяти. В блочную память практически всех современных плис можно добавить избыточность, причём даже самому и не только в блочную. Сложнее дело обстоит с конфигурацией ПЛИС, поскольку сбой в ней приведёт к изменению логических структур. Где-то встречалась информация о том, что ПЛИС со статической конфигурацией решают эту проблему проверками на целостность, но как это работает и работает ли вообще - понятия не имею. ПЛИС от Actel борются с этим иначе, у них конфигурацию держит flash-память. Проблемы, описанные выше, как правило активно встречаются на больших высотах. Вот пара статей по этому поводу один и два.

Изменено 8 июня, 2014 пользователем Inanity

[eugen_pcad_ru 0]

Как мне кажется, надёжность увеличится ровно в 1 раз.

Вам кажется? В один раз? Значит не ухудшится? ;)

Позвольте с Вами не согласиться. Теория гласит, что при повышении сложности системы надежность падает. То есть прирост количества аппаратуры в два раза не дает увеличения надежности в два раза.

[GriXa 0]

2 eugen_pcad_ru:

На мой взгляд, в теории не всё так однозначно: резервирование, к примеру, вроде бы является методом повышения характеристик надёжности.

[topor_topor 0]

у ксайлинса есть tmrtool (попробуйте скачать, между прочим :), который делает это. но так как надежные/сбоезащищенные применения весьма специальные и не дешовые/массовые, то вряд ли получится найти консультанта.

по прочтении доступных док у меня сложилось впечатление, что ксайлинкс все-таки рекомендует непрерывную динамическую проверку целостности конфигурации, а не троирование

 

Я скачивал tmrtool .... правда давно.

Лицнзию не дали ... даже для заграничного юзера так сказать..... Милитари....

tmrtool кстати автоматизирует процесс цифрового дизайта с троированием (TMR). Почти автоматически конвертит обычный верилог код в код с троированием....

Можно и вручную тоже самое.

 

Как мне кажется, надёжность увеличится ровно в 1 раз. Что может сделать сам по себе такой же второй блок, и как решить, какой из двух дал сбой?

Можно решить что устройство не работает изза ошибки - фолт детекшин реализовать но без фолт устойчивости.

 

 

1 Думаю, здесь такой же фонарь, как и надежность программного обеспечения :) Типа, "вот это надежнее, чем то". А вот насколько, об этом уважаемые теоретики умалчивают .

Как не странно, а многие буржуйские стандарты надёжности на цифрах (интенсивность отказов и т.п.) и не основаны.

Достаточно логично-умозрительно доказать что в случае А спасёт Б и т.д. и т.п.... на уровне функциональности блоков.

Это у них называется СЕЙФТИ, а не РЕЛАЙАБИЛИТИ и нафик цифры :)

Так например защитное отключение (предохранитель) делает ус тройство СЕЙФТИ, а то что вероятность одновременного отказа и устройства и предохранителя =99% никого и не волнует... пипел хавает

[aser 0]

Здесь: http://www.eetimes.com/author.asp?section_...;doc_id=1320561

говорится следующее:

Сбой ПЛИС, как правило, вызывается высокоэнергетической частицей, ионизировавшей области затворов транзисторов триггера и вызвавшей этим его переключение в противоположное состояние. Фирмы Xilinx, Microsemi выпускают ПЛИС малочувствительные к таким сбоям. И поэтому их применяют в космических аппаратах. Также такие ПЛИС могут накапливать большие дозы радиации до своего отказа.

Как оказалось, с уменьшением проектных норм уменьшается чувствительность к радиации. Так, при переходе от 45 нм ПЛИС к 28 нм ПЛИС чувствительность к сбоям прошивки уменьшилась вдвое .

Это объясняется тем, что уменьшается площадь, занимаемая триггером, и поэтому уменьшается вероятность попадания частицы в него, а не рядом.

Но с другой стороны, для повышения быстродействия уменьшают размеры транзисторов. А триггер с уменьшенными транзисторами легче перевести в другое состояние, и он сбоит чаще. Поэтому при указанном уменьшении проектных норм чувствительность к сбоям BlockRAM уменьшилась лишь на 20%. Поскольку триггеры в ПЛИС концентрируются в BlockRAM, эти блоки стали наиболее ответственными. Поэтому в Virtex-7 вставлены блоки, способные автоматически корректировать одиночные ошибки в байтах, считанных из памяти и детектировать двойные. В ПЛИС Stratix можно детектировать до трех ошибок и корректировать до двух.

Также в этих ПЛИС есть возможность сканировать прошивку и детектировать в ней ошибки и корректировать одиночную ошибку.

Для безошибочной обработки сбойной информации в ПЛИС можно применить тройное резервирование сконфигурированных модулей. Но тогда самой ответственной частью становится мажоритарная схема, выбирающая правильный результат.

[eugen_pcad_ru 0]

На мой взгляд, в теории не всё так однозначно: резервирование, к примеру, вроде бы является методом повышения характеристик надёжности.

2GriXa: Да кто ж спорит. Да, надежнее. А тройное надежнее двойного, счетверенное надежнее утроенного и т.д...

Но мы же не гуманитарии (хочется так надеяться:)) Качественная оценка хороша для рядового обывателя.

Найдете или вычислите количественную оценку, с удовольствием почитаю.