Redundantní struktury v integrovaných obvodech FPGA v prostředí ionizujícího záření

Abstract

Spolehlivost obvodů FPGA v prostředí ionizujícího záření je důležitá především pro kritické aplikace a výzkum v prostředí se zvýšenou radiací. Jedním ze způsobů zvýšení spolehlivosti návrhů je použití redundantních struktur. Práce se zabývá vývojem měřící platformy pro radiační testování hradlových polí PolarFire MPF300T. Poté návrhem, realizací a měřením kombinační logiky s modulární redundancí. Jako užitečná logika je popsána plná sčítačka. Pro zvýšení spolehlivosti je použita lichá modulární redundance. V závěrečné sekci jsou nasbíraná data vyhodnocena a formulována možná vylepšení pro budoucí experimenty.

The reliability of FPGAs in ionizing radiation environments is particularly important for critical applications and research in environments with high levels of radiation. One way to increase the reliability of designs is to use redundant structures. This thesis focuses on the development of the PolarFire MPF300T gate array radiation measurement platform. Then the design, implementation, and measurement of combinational logic with modular redundancy. A full adder is described as a useful logic. To increase reliability, odd modular redundancy is used. The collected data is evaluated in the final section and possible improvements for future experiments are formulated.