Radiation-induced multi-bit upsets in SRAM-based FPGAs

Quinn, Heather; Graham, Paul; Krone, J.; Caffrey, Michael; Rezgui, S.

doi:10.1109/tns.2005.860742

Cited by 142 publications

(68 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The greatest advantage of these methods is the higher controllability of the experiments, in contrast to the unpredictability of radiation injection, which enables a better diagnostic of the effects of each SEU. A combination of both techniques, not only to increase the controllability of the experiments, but also to verify the accuracy of the emulation fault injection techniques used, may be found in [4,5,12,13].…”

Section: Overview Of Published Data About Radiationmentioning

confidence: 99%

“…Therefore, this kind of faults has a particular impact on the reliability of SRAM-based Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). The exponential growth in the number of memory cells needed for configuration makes these devices especially vulnerable to radiation-induced faults, such as Single Event Upsets (SEU) and Multi-Bit Upsets (MBU) [1][2][3][4]. Although these faults do not physically damage the chip, their effects are permanent, since the functionality of the circuits mapped into the device is permanently altered.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…However, and because these devices rely on memory cells to define logic paths, these, and not only registers, are also susceptible to SEUs. Again, in this case, the only effective protection is full module redundancy [4][5][6][7][8][9][10].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

A Framework for Self-Healing Radiation-Tolerant Implementations on Reconfigurable FPGAs

Gericota¹,

Lemos²,

Alves³

et al. 2007

2007 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems

View full text Add to dashboard Cite

-To increase the amount of logic available in SRAM-based FPGAs manufacturers are using nanometric technologies to boost logic density and reduce prices. However, nanometric scales are highly vulnerable to radiation-induced faults that affect values stored in memory cells. Since the functional definition of FPGAs relies on memory cells, they become highly prone to this type of faults.Fault tolerant implementations, based on Triple Modular Redundancy (TMR) infrastructures, help to keep the correct operation of the circuit. However, TMR is not sufficient to guarantee the safe operation of a circuit. Other issues like the effects of Multi-Bit Upsets (MBU) or fault accumulation, have also to be addressed. Furthermore, in case of a fault occurrence the correct operation of the affected module must be restored and the current state of the circuit coherently re-established.A solution that enables the autonomous correct restoration of the functional definition of the affected module, avoiding fault accumulation, re-establishing the correct circuit state in realtime, while keeping the normal operation of the circuit, is presented in this paper.

show abstract

Section: Overview Of Published Data About Radiationmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A Framework for Self-Healing Radiation-Tolerant Implementations on Reconfigurable FPGAs

Gericota¹,

Lemos²,

Alves³

et al. 2007

2007 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Este método tiene la ventaja de causar fallos hardware reales en los sistemas. Sin embargo, estos experimentos son muy caros y requieren instalaciones especiales [6].…”

Section: Introductionunclassified

Dependability evaluation of COTS microprocessors via on-chip debugging facilities

Isaza-Gonzalez

Serrano-Cases

Restrepo-Calle

et al. 2016

2016 17th Latin-American Test Symposium (LATS)

View full text Add to dashboard Cite

Resumen-Este artículo presenta una herramienta de inyección de fallos y la metodología para la realización de campañas de inyección de Single-Event-Upsets (SEUs) en microprocesadores Commercial-off-the-shelf (COTS). Este método utiliza las ventajas que ofrecen las infraestructuras de depuración de los microprocesadores actuales, además del depurador estándar de GNU (GDB) para la ejecución y depuración de los programas de pruebas. Los experimentos desarrollados sobre microprocesadores reales, así como en las máquinas virtuales, demuestran la viabilidad y la flexibilidad de la propuesta como una solución de bajo costo para evaluar la fiabilidad de los microprocesadores COTS. Palabras claves-Commercial-off-the-shelf (COTS), depuración integrada en el chip, efectos de la radiación, fiabilidad de microprocesadores, inyección de fallos, errores lógicos. Abstract-This paper presents a fault injection tool and methodology for performing Single-Event-Upsets (SEUs) injection campaigns on Commercial-off-the-shelf (COTS) microprocessors. This method takes advantage of the debug facilities of modern

show abstract

“…In this table, we can see that a multiple fault is limited to the occurrence of two faults. Though no field data on the frequency of impact is currently available, measurements show it grows dramatically in harsh environments [133].…”

Section: A2 Faults In Sram Fpgasmentioning

confidence: 99%

New Fault Detection, Mitigation and Injection Strategies for Current and Forthcoming Challenges of HW Embedded Designs

García¹

View full text Add to dashboard Cite

"The problem with the world is that the intelligent people are full of doubts, while the stupid ones are full of confidence." Charles Bukowski AgraïmentsVolguera començar agraïnt totes aquelles persones que han fet possible que esta tesi esdevinguera realitat. A totes aquelles persones i que m'han acompanyat durant tot este temps, amb el seu suport tècnic, lingüístic, físic, econòmic o psicològic. Primerament, agrair els meus directors els doctors David de Andrés i Juan CarlosRuiz per la seua dedicació, suport i ànim durant estos anys. Heu sigut de gran ajuda. També al professor Pedro Gil per confiar en mi i donar-me el recolzament econòmic i científic per portar a terme el projecte.Així mateix, també volguera tenir unes paraules per als meus companys del grup de Sistemes Tolerants a Fallades (STF) i en especial als del laboratori: el ja doctor Jesus Friginal, Miquel Martinez, Héctor Marco, Javier Cancio i Antonio Bustos. Haveu sigut els millors, i junts hem passat molt bons moments. També agrair els companys de l'estada a Edinburgh Félix Casado i Ali Ebrahim, i molt especialment als del Barcelona Supercomputing Center Carles, Jaume, Mikel, Javi, Maria, David, Roberto, Milos, Mladen, Suzanna, Quixiao, Leonidas i la resta del grup CAOS per fer-me sentir com a casa.Per descomptat que no només he rebut suport dels companys de recerca. Per això he d'esmentar la meua estimada Sara, per donar-me tot el suport i l'estima possibles i impossibles, i els meus pares i germans, perquè sempre han estat fentme costat i m'han animat a seguir estudiant per comprendre millor el món que ens envolta.Finalment a les persones de la Universitat en general, i del món científic en particular, a la vocació dels quals devem que el sistema continue funcionant.Jaume.v SumariLa rellevància que l'electrònica adquireix en la seguretat dels productes ha crescut inexorablement, puix cada volta més aquesta abasta una major influència en la funcionalitat dels mateixos. Però, per descomptat, aquest fet ve acompanyat d'un constant necessitat de majors prestacions per acomplir els requeriments funcionals, mentre es mantenen els costos i consums en uns nivells reduïts. Donat aquest escenari, la indústria està fent esforços per proveir una tecnologia que complisca amb totes les especificacions de potència, consum i preu, tot a costa d'un increment en la vulnerabilitat a diversos tipus de fallades conegudes, i a la introducció de nous tipus.Per oferir una solució a les noves i creixents fallades als sistemes, els dissenyadors han recorregut a tècniques tradicionalment associades a sistemes crítics per a la seguretat, que en general oferixen resultats sub-òptims. De fet, les arquitectures empotrades modernes oferixen la possibilitat d'optimitzar les propietats de confiabilitat en habilitar la interacció dels nivells de hardware, firmware i software en el procés. Tot i això eixe punt no està resolt encara. Es necessiten avanços a tots els nivells en l'esmentada direcció per poder assolir els objectius d'una tolerància a fallades flexible, robusta, resili...

show abstract

Radiation-induced multi-bit upsets in SRAM-based FPGAs

Cited by 142 publications

References 4 publications

A Framework for Self-Healing Radiation-Tolerant Implementations on Reconfigurable FPGAs

A Framework for Self-Healing Radiation-Tolerant Implementations on Reconfigurable FPGAs

Dependability evaluation of COTS microprocessors via on-chip debugging facilities

New Fault Detection, Mitigation and Injection Strategies for Current and Forthcoming Challenges of HW Embedded Designs

Contact Info

Product

Resources

About