Hierarchical Strategies for Efficient Fault Recovery on the Reconfigurable PAnDA Device
Hierarchical Strategies for Efficient Fault Recovery on the Reconfigurable PAnDA Device
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可重构 PAnDA 器件上高效故障恢复的分层策略
DOI：
--
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发表时间：
2017
影响因子：
3.7
通讯作者：
A. Tyrrell
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Trefzer;David M. R. Lawson;S. Bale;James Alfred Walker;A. Tyrrell
提出了一种新的可重构器件的分层容错方法。一个定制的多可重构的FPGA架构，可编程模拟和数字阵列（PAnDA），允许细粒度的重新配置超出目前存在的任何其他FPGA架构。故障盲电路修复策略，不需要特定的信息的性质或故障的位置，开发，利用建筑特点的PAnDA。两种故障恢复技术，随机和确定性的战略，提出了每个结果，以及两者的比较。这两种方法都是基于创建算法执行细粒度的分层部分重构故障电路，以修复它们。虽然随机的方法提供的方法的可行性的见解，确定性的方法的目的是产生最佳的修复策略，一般故障诱导到一个特定的电路。结果表明，这两种技术成功地修复后，随机故障引起的随机电路位置的基准电路，和确定性的策略被证明是有效的，有效地运行后，优化一个特定的用例。所示的方法是普遍适用于任何电路上的PAnDA，并直接定制的任何FPGA织物提供一定的规则性和对称性，其结构。
A novel hierarchical fault-tolerance methodology for reconfigurable devices is presented. A bespoke multi-reconfigurable FPGA architecture, the programmable analogue and digital array (PAnDA), is introduced allowing fine-grained reconfiguration beyond any other FPGA architecture currently in existence. Fault blind circuit repair strategies, which require no specific information of the nature or location of faults, are developed, exploiting architectural features of PAnDA. Two fault recovery techniques, stochastic and deterministic strategies, are proposed and results of each, as well as a comparison of the two, are presented. Both approaches are based on creating algorithms performing fine-grained hierarchical partial reconfiguration on faulty circuits in order to repair them. While the stochastic approach provides insights into feasibility of the method, the deterministic approach aims to generate optimal repair strategies for generic faults induced into a specific circuit. It is shown that both techniques successfully repair the benchmark circuits used after random faults are induced in random circuit locations, and the deterministic strategies are shown to operate efficiently and effectively after optimisation for a specific use case. The methods are shown to be generally applicable to any circuit on PAnDA, and to be straightforwardly customisable for any FPGA fabric providing some regularity and symmetry in its structure.
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