面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计

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面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计

胡剑浩, 唐青

文章导航 > 电子科技大学学报 > 2013 > 42(6): 831-835

胡剑浩, 唐青. 面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

引用本文:

胡剑浩, 唐青. 面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

HU Jian-hao, TANG Qing. Fault-Tolerance Computing Architecture Design for Low Suppling Voltage[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

Citation:

HU Jian-hao, TANG Qing. Fault-Tolerance Computing Architecture Design for Low Suppling Voltage[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

胡剑浩,
唐青

1.
电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都 611731

基金项目:

国家自然科学基金(61101033,61070696)

作者简介:
胡剑浩(1971-),男,博士,教授,主要从事无线通信和通信集成电路方面的研究.

中图分类号: TN79

Fault-Tolerance Computing Architecture Design for Low Suppling Voltage

1.
National Key Laboratory of Science and Technology on Communications,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731

摘要: 为实现低功耗设计,数字电路的工作电压被不断降低,使得电路计算呈现概率特性.针对电路概率特性的实际应用,提出了将缩短精度冗余(RPR)算法与三模冗余(TMR)算法和冗余余数系统(RRNS)纠错算法结合的错误容忍的DSP系统设计方法,即RPR-TMR结构和RPR-RRNS结构;比较分析了PR-TMR和RPR-RRNS结构的综合性能,在低电压供电条件下该结构可以改善电路的性能,从而为概率器件在DSP中的应用提供了一种可行的设计思路.
- 容错 /
- 低功耗电子 /
- 缩短精度冗余 /
- 冗余余数系统 /
- 三模冗余
Abstract: In order to achieve low power consumption, the supply voltage is reduced gradually but this increases the probabilistic characteristic of digital circuits. In this paper, we propose the design method which combines of the reduced precision redundancy (RPR) algorithm with triple-modular redundancy (TMR) algorithm and Redundant residue number systems (RRNS) algorithm, referred as RPR-TMR and RPR-RRNS architectures respectively. The performance of these two kinds of structures is designed and analyzed. The results of case study show that the proposed of architectures can archive low power consumption and high output SNR.
- fault tolerance /
- low power electronics /
- RPR /
- RRNS /
- TMR

[1]	李海松, 杨博, 蒋轶虎, 高利军, 杨靓. 基于65 nm体硅CMOS技术的DICE-DFF和TMR-DFF SEU辐射硬化方法分析 . 电子科技大学学报, 2022, 51(3): 458-463. doi: 10.12178/1001-0548.2021245
[2]	孙瑞一, 张钦宇, 梁松海, 梁允萍. 针对RAM防护的二维多比特报警法 . 电子科技大学学报, 2019, 48(2): 264-271. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.02.017
[3]	李妍, 胡剑浩, 卢浩. 基于部分簇能量互补逻辑的MRF电路设计 . 电子科技大学学报, 2017, 46(5): 648-653. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.05.002
[4]	高俊枫, 李梁, 李广军, 李强, 郭志勇. SAR ADC中一种比较器失调和噪声容忍的模型 . 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 669-673. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.006
[5]	范守文, 徐凌翔. 基于数据流异常监测的软件容错纠错方法 . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 586-591. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.04.021
[6]	邹见效, 张正迁, 徐红兵. 三重化冗余多机系统心跳检测机制研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 379-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.012
[7]	邹见效, 徐红兵, 张正迁. 基于三重冗余的ETS控制系统设计及可靠性评估 . 电子科技大学学报, 2010, 39(5): 793-799. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.05.030
[8]	王卫星, 曾基兵. 冗余提升不可分离小波的图像融合方法 . 电子科技大学学报, 2009, 38(1): 13-16.
[9]	姚敏, 赵敏. 小卫星温度测量冗余设计方法研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 967-970. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.015
[10]	廖剑伟, 蔡洪斌, 熊海灵, 陈善雄. 二元位运算P2P系统复制技术的研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(3): 406-409. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.021
[11]	郭磊, 唐斌, 刘刚. 多站无源跟踪系统容错算法 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 681-684.
[12]	陈筠, 桑楠, 熊光泽. 一种容错实时计算机体系结构的研究与实现 . 电子科技大学学报, 2007, 36(5): 846-849.
[13]	李刚俊. 冗余度机器人的运动规划碰撞算法 . 电子科技大学学报, 2005, 34(6): 828-831,864.
[14]	王亮, 雷航. 基于资源回收的容错单调比率调度 . 电子科技大学学报, 2004, 33(4): 438-441.
[15]	胡宇驰. 应用马尔科夫状态图法进行可靠性评估 . 电子科技大学学报, 2001, 30(2): 175-180.
[16]	陈运, 龚耀寰. 大数幂剩余的二进制冗余数Montgomery算法 . 电子科技大学学报, 2000, 29(6): 587-590.
[17]	陈运, 龚耀寰. 基于二进制冗余数的递归余数和算法 . 电子科技大学学报, 2000, 29(1): 1-4.
[18]	胡健, 唐雪飞, 刘锦德. 基于CORBA的分布式实时容错系统的研究 . 电子科技大学学报, 2000, 29(2): 193-196.
[19]	曾勇, 唐小我, 陈珂. 组合预测冗余方法判定的一个补充规则 . 电子科技大学学报, 1998, 27(2): 190-193.
[20]	林晓东, 刘心松. 高可用性系统的研究与实现 . 电子科技大学学报, 1997, 26(5): 533-538.

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面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

胡剑浩,
唐青

1. 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都 611731

基金项目:

国家自然科学基金(61101033,61070696)

作者简介:
胡剑浩(1971-),男,博士,教授,主要从事无线通信和通信集成电路方面的研究.

收稿日期: 2012-05-10
修回日期: 2013-07-10
刊出日期: 2013-12-15

中图分类号: TN79

关键词:

摘要: 为实现低功耗设计,数字电路的工作电压被不断降低,使得电路计算呈现概率特性.针对电路概率特性的实际应用,提出了将缩短精度冗余(RPR)算法与三模冗余(TMR)算法和冗余余数系统(RRNS)纠错算法结合的错误容忍的DSP系统设计方法,即RPR-TMR结构和RPR-RRNS结构;比较分析了PR-TMR和RPR-RRNS结构的综合性能,在低电压供电条件下该结构可以改善电路的性能,从而为概率器件在DSP中的应用提供了一种可行的设计思路.

English Abstract

胡剑浩, 唐青. 面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

引用本文:

胡剑浩, 唐青. 面向低电压供电数字电路的容错计算系统结构设计[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

HU Jian-hao, TANG Qing. Fault-Tolerance Computing Architecture Design for Low Suppling Voltage[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

Citation:

HU Jian-hao, TANG Qing. Fault-Tolerance Computing Architecture Design for Low Suppling Voltage[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 831-835. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.004

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