SRAM型FPGA带刷的新分层三模冗余技术容错分析

摘要：SRAM型FPGA（field programmable gate array）因为其具有信息密度大、性能高、开发成本低、可重复编程等特性，受到航天电子方面设计者青睐，越来越多地被应用于需要高可靠性的复杂空间环境。然而，相比于传统的ASIC电路设计，由于FPGA对辐射的潜在敏感性，易引发单粒子翻转效应（single—event upsets，SEUs），甚至可能造成系统失效。该文提出一种全新的三模冗余技术（triple modular redundancy，TMR）来削弱空间粒子对FPGA的影响，这项技术可以减轻FPGA中采用映射设计的配置位受到SEUs的影响。通过逐位翻转故障注入实验验证显示，相对于传统的TMR设计，采用该新技术防护的FPGA中易收到SEUs影响的配置位减少了87％。