基于冗余余数系统的集成电路数据通道抗辐照保护方法研究

批准号:
61076096
项目类别:
面上项目
资助金额:
32.0 万元
负责人:
胡剑浩
依托单位:
学科分类:
F0406.集成电路器件、制造与封装
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
马上、姚毅、李磊、陈杰男、叶燕龙、陈俊淋、胡金凤、张思为、张宇阳
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
强烈的空间电磁辐射、高能宇宙粒子会造成航天器中数字集成电路的存储单元(包括存储器和寄存器)和组合逻辑单元出现"单粒子翻转事件",从而导致集成电路功能错误。传统的辐照保护手段,可以对数字集成电路中的控制逻辑和存储器提供有效的保护,但是将这些方法用于数据通道保护,特别是计算密集的数据通道,会导致VLSI面积、功耗的急剧增加。本课题提出基于冗余余数系统(RRNS)的自恢复数据通道设计方法,利用RRNS的纠错能力在运算过程中对数据通道进行自动保护,从而使得整个数据通道具有纠正"软错误"的能力,无需对每一级流水进行冗余保护。该方法还继承了余数系统(RNS)的独立并行运算特性,从而使得其具有高速、低功耗方面的优势。这是一种算法层面系统级的辐照保护方法,与传统方法相比,可以用更小的代价获得对数据通道更好的保护能力,同时提高VLSI实现性能。
英文摘要
随着现代通信和信号处理,特别是移动、机载、星载设备日益增加的复杂度对数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)芯片在速度和功耗上的要求越来越高。强烈的空间电磁辐射、高能宇宙粒子会造成航天器中数字集成电路的存储单元(包括存储器和寄存器)和组合逻辑单元出现“单粒子翻转事件”,从而导致集成电路功能错误。传统的辐照保护手段,可以对数字集成电路中的控制逻辑和存储器提供有效的保护,但是将这些方法用于数据通道保护,特别是计算密集的数据通道,会导致VLSI面积、功耗的急剧增加。本课题利用“余数系统”(RNS)的并行数值表征及计算,即利用并行的独立的简单运算代替传统的单次复杂运算,从而使运算复杂度和功耗上得到简化和降低;同时利用冗余“余数系统”(RRNS)各余数通道间相互独立且相互保护的性质,从而使以RRNS构造的DSP数据通道具有一定的保护能力。在此基础上提出基于冗余余数系统(RRNS)的自恢复数据通道设计方法,利用RRNS的纠错能力在运算过程中对数据通道进行自动保护,从而使得整个数据通道具有纠正“软错误”的能力,无需对每一级流水进行冗余保护。该方法还继承了余数系统(RNS)的独立并行运算特性,从而使得其具有高速、低功耗方面的优势。这是一种算法层面系统级的辐照保护方法,与传统方法相比,可以用更小的代价获得对数据通道更好的保护能力,同时提高VLSI实现性能。本课题还开展了辐照环境中DSP系统VLSI单粒子效应预测建模、高效的RRNS抗辐照数据通道设计方法、多通道余数基的构造与评估方法、高效RRNS纠错方法、高效RNS基本运算单元、基于RRNS的并行通信系统设计等研究工作,以支持“基于冗余余数系统的集成电路数据通道抗辐照保护方法”的研究工作。通过本项目的研究工作将为低功耗、低复杂度的抗辐照数字信号处理芯片设计提供新方法和技术准备;项目研究成果作为核心技术应用在军用芯片设计中得到应用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
High throughput Stochastic Turbo Decoder based on Low Bits Computation
基于低比特计算的高吞吐量随机Turbo解码器
DOI:--
发表时间:2013
期刊:IEEE Transactions on Singal Processing letters
影响因子:--
作者:陈杰男;胡剑浩;Sobelman
通讯作者:Sobelman
Fault model for on-chip communication and joint equalization and special spacing rules for on-chip bus design
片上通信和联合均衡的故障模型以及片上总线设计的特殊间隔规则
DOI:10.1016/j.microrel.2011.12.001
发表时间:2012-06
期刊:Microelectronics Reliability
影响因子:1.6
作者:Li, Lei;Hu, Jianhao
通讯作者:Hu, Jianhao
A PAPR reduction scheme with residue number system for OFDM
一种采用剩余数系统的 OFDM 峰均比降低方案
DOI:10.1186/1687-1499-2013-156
发表时间:2013-06
期刊:EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking
影响因子:2.6
作者:姚毅;胡剑浩;马上
通讯作者:马上
DOI:--
发表时间:2011
期刊:微电子学与计算机
影响因子:--
作者:李磊;胡剑浩;敖思远
通讯作者:敖思远
DOI:--
发表时间:2011
期刊:信号处理
影响因子:--
作者:温学斌;胡剑浩
通讯作者:胡剑浩
基于全并行外信息交换的高速Turbo译码算法及其高效VLSI实现方法研究
- 批准号:61371104
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:76.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:胡剑浩
- 依托单位:
基于“余数系统”的DSP系统高效数值缩放方法研究
- 批准号:60873076
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:胡剑浩
- 依托单位:
国内基金
海外基金
