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1.5. トリプルモジュラー冗長性
トリプルモジュラー冗長性 (TMR) は、ハードウェアのフォールトトレランスを向上させるための確立されたSEU緩和手法です。SEUによるダウンタイムがシステムに発生しない場合は、TMRを使用してください。
TMRデザインには、出力に投票ハードウェアを備えた3つの同一のハードウェア・インスタンスがあります。SEUがハードウェア・インスタンスの1つに影響を与える場合、投票ロジックは過半数の出力を記録します。この動作により、誤動作しているハードウェアがマスクされます。
TMRを使用すると、単一のSEUの場合でもデザインにダウンタイムが発生しません。
- システムが障害のあるモジュールを検出すると、システムはモジュールを再プログラムすることによってエラーを除去します。
- エラーの検出と訂正にかかる時間は、SEUイベントの平均故障間隔 (MTBF) よりも何桁も短くなります。
- システムは、別のSEUがTMRアプリケーションの別のインスタンスに影響を与える前に、ソフト割り込みを修復できます。
TMRの欠点は、投票ロジックに加え、非TMRデザインに比べて3倍のハードウェアのコストが必要になることです。ハードウェアのコストを最小限に抑えるには、デザインの最も重要な部分にのみTMRを実装します。
指定された関数を自動的に複製し、必要な投票ロジックを合成することによって、TMRデザインの生成を自動化できます。例えば、 Synopsys* はTMR合成を自動化するツールを提供しています。