افزایش تحمل پذیری مدارهای ترکیبی در مقابل خطای نرم مبتنی بر جایگزینی منطقی محلی

در این مقاله یک تکنیک باز-سنتز مبتنی بر جایگزینی منطقی محلی به منظور کاهش نرخ خطای نرم مدارهای ترکیبی ارائه شده است. روش پیشنهادی راه کار خلاقانه ای را جهت افزایش احتمال پوشش منطقی مدار تحت خطای نرم و با در نظر گرفتن محدودیت مساحت فراهم می آورد. در این تکنیک، ابتدا زیرمداری از مدار اصلی استخراج می شود و به کمک روش Quine–McCluskey (QM) توسعه یافته، پیاده سازی های مختلف از زیرمدار به دست می آید. به منظور انتخاب بهترین جایگزین از بین مجموعه پیاده سازی های مختلف زیرمدار با کمترین نرخ خطای نرم، معیار جدید Global Failure Probability (GFP) ارائه شده است. این معیار، با در نظر گرفتن پارامترهای نظیر احتمال ایجاد پالس های گذرای خطادار در زیرمدار و احتمال انتشار این پالس ها توسط زیرمدار، این امکان را فراهم می آورد که پس از تغییر محلی ساختار زیرمدار بتوان به ارزیابی سراسری نرخ خطای نرم ناشی از این تغییر پرداخت. به عبارت دیگر، معیار ارائه شده در هر مرحله از فرآیند بهبود نرخ خطای نرم بدون نیاز به جایگزین نمودن تمام پیاده سازی های مختلف از زیرمدار در مدار اصلی و محاسبه نرخ خطای نرم کل مدار به ازای هرکدام از آن ها، تاثیر هر یک را در نرخ خطای نرم مدار اصلی محاسبه می نماید. نتایج حاصل از شبیه سازی ها بر روی مدارهای محک ISCAS’۸۵ نشان می دهد که روش پیشنهادی به طور میانگین موجب ۱۷/۷۵% کاهش نرخ خطای نرم به ازای ۵/۳۹% سربار مساحت شده است.