星载COTS FPGA容错技术研究的中期报告.docx

星载COTSFPGA容错技术研究的中期报告
概述：
本报告主要介绍星载商用外设(COTS)可编程逻辑器件(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)的容错技术的中期研究结果。本研究旨在研究利用COTSFPGA进行星载计算平台的实现，以及解决COTSFPGA面临的可靠性问题。
前期研究：
在前期研究中，我们调研了COTSFPGA的常见故障模式，包括电磁辐射故障、粒子撞击故障、静电放电故障、温度变化导致的性能下降等。我们还了解了现有的容错技术，如重构、时钟冗余、配置比较、空间镜像等方法，并结合COTSFPGA的特点，提出了基于重构和时钟冗余的容错方案。
研究进展：
我们进一步深入探究了基于重构和时钟冗余的容错方案。具体地，我们提出了一种基于三重镜像的重构方案，将COTSFPGA划分为三个镜像区域，各自重构。同时，我们设计了一种时钟冗余方案，将COTSFPGA的时钟环境外部化，通过冗余时钟恢复芯片保证系统时钟精度和可靠性。
我们还进行了仿真实验，验证了所提出方案的有效性和可靠性。在模拟了常见错误和故障情况后，我们发现重构操作只需要很短的时间即可完成，而保证了系统的稳定性。同时，实验结果表明冗余时钟方案具有良好的时钟同步性和容错性能，即使主时钟发生故障，系统也能够正常工作。
展望：
接下来，我们会继续深入研究容错技术，进一步探讨故障或错误发生时的容错方案和应对策略。我们还将尝试将更多的容错技术应用到COTSFPGA中，以提高星载计算平台的可靠性和性能。