Implementation of experimental software prototype for control of fault tolerance of IC design

Abstract

Представлена совокупность разработанных модулей, образующих ядро программного обеспечения экспериментального образца программно-аппаратного комплекса (ПАК) контроля сбоеустойчивости проекта микросхемы. Контроль сбоеустойчивости основан на использовании расширенного метода внесения неисправностей, подразумевающего моделирование многоуровневого воздействия неисправностей. Программные модули ПАК обеспечивают обработку проекта микросхемы, генерацию списка сбоев, генерацию тестовых воздействий и обработку результатов моделирования. Технические решения, воплощенные в ПАК, позволяют выполнять гибкий выбор источников возникновения сбоев в микросхеме и получать детальную информацию о локализации критических сбоев, приводящих к отказу моделируемой системы. Использование ПЛИС-прототипирования вместо программных симуляторов при моделировании позволяет добиться ускорения процесса контроля сбоеустойчивости. A set of developed modules that form the software core of the experimental prototype of a hardware-software system (HSS) for control of fault tolerance of IC design is presented. Control of fault tolerance is based on the use of the extended method of fault injection, which implies the modeling of the multi-level impact of faults. Software modules of HSS provides processing of the IC design, generation of the list of faults, generation of test inputs and processing of the simulation results. Technical solutions embodied in the HSS, allow a flexible choice of sources of faults in the chip and obtaining detailed information about the localization of the critical faults that caused a failure of the simulated system. The use of FPGA prototyping instead of software simulation allows to accelerate the control of fault tolerance. Р азработка устройств типа "система на кри-сталле" (СнК) включает в себя решение целого комплекса взаимосвязанных задач от про-ектирования структуры и выбора аппаратной базы до реализации экспериментальных образ-цов. При этом, проведение тестирования рабо-тоспособности на этапе разработки имеет пер-востепенное, а для устройств на основе заказ-ных и полузаказных микросхем -критическое значение, так как качество тестирования суще-с т в енно в ли яе т на с тои мо с т ь ра зраб о ток. К устройствам специального назначения (в част-ности, компонентам космической техник и) предъявляются дополнительные требования по обеспечению работоспособности в условиях воздействия агрессивных внешних сред. В связи с этим, актуально тестирование сбоеустойчиво-сти устройств типа СнК на этапе их разработки. Военные и космические технологии *Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) / Moscow Aviation Institute (National Research University).