Программные продукты и системы

С уменьшением проектных норм обостряется проблема одиночных сбоев в современных интегральных схемах вследствие воздействия на них одиночных частиц (ТЗЧ, протонов, нейтронов). Чтобы разрабатывать эффективные методы защиты, необходимо понимать особенности поведения интегральных схем в присутствии одиночных сбоев. Одной из них является то, что одиночные сбои в микроэлектронных устройствах не всегда приводят к ошибкам в работе системы. Так, если сбой, то есть изменение логического состояния, произошел в ячейке памяти, которая впоследствии будет перезаписана новым значением, система не почувствует его. Для количественного определения способности архитектуры системы парировать сбои используется коэффициент, равный отношению числа ошибок, вызванных сбоями, к их общему числу. В зарубежной литературе этот коэффициент обозначается AVF – architecture vulnerability factor. В данной статье для него используется термин «коэффициент архитектурной чувствительности к сбоям» (Кач): Кач=Nсб/Nош, где Ncб – общее число сбоев, произошедших в системе; Nош – число ошибок, то есть нарушений корректного функционирования системы, вызванных сбоями.

Одним из методов определения Кач является метод статистического внесения сбоев (SFI – statistic fault injection). Суть его состоит в том, что в процессе моделирования исследуемого блока в один из элементов памяти в случайно выбранный момент вносится сбой, то есть состояние элемента меняется на противоположное. Необходимо определить, вызывает ли данный сбой нарушение функционирования. Проведя достаточно большое количество сеансов моделирования, можно найти искомый коэффициент.

Подробное описание дается в статье «Исследование архитектурной чувствительности к сбоям с использованием метода статистического внесения сбоев», авторы: Осипенко П.Н., Антонов А.А., Левадский С.А. (НИИСИ РАН, г. Москва).