Sistemi digitali ad alta affidabilità e tolleranti ai guasti in tecnologie nanometriche: caratterizzazione e metodologie progettuali

Sommario

L’obiettivo del progetto è studiare e sviluppare metodologie e strumenti per la realizzazione di sistemi su piattaforme complesse, che seguono il paradigma Sistema su Chip Programmabile, cosicché siano tolleranti rispetto a guasti di tipo sia transitorio sia permanente. L’obiettivo finale è il progetto di un sistema affidabile adatto agli scenari dell’automotive e spaziale.
Il progetto investigherà:

• modelli di guasto specifici per la piattaforma in oggetto,
• tecniche e metodi di irrobustimento del sistema, sia per la parte programmabile, sia per il processore,
• analisi del livello di affidabilità raggiunto e delle caratteristiche di tolleranza ai guasti, mediante iniezione guasti, sia simulata sia realizzata su campo.

Le competenze delle diverse unità verranno integrate al fine di definire un insieme di metodologie di progetto adatte sia alla progettazione sia alla analisi del sistema affidabile realizzato. In tal senso la ricerca avrà come ulteriore obiettivo definire una soluzione architetturale che possa essere facilmente utilizzata anche in scenari con elevati requisiti di affidabilità. Le industrie produttrici di dispositivi programmabili hanno mostrato interesse nello sviluppo di soluzioni in grado di rendere le piattaforme più robuste, in modo tale che tali dispositivi possano essere adottati anche in ambiti con elevati requisiti di affidabilità. L’interazione con imprese interessate al progetto consentirà di individuare scenari applicativi concreti, in grado di beneficiare delle soluzioni innovative che scaturiranno, offrendo anche spunti per sviluppi futuri.

Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti

I risultati della ricerca, in termini di metodologie e soluzioni architetturali sono di interesse sia per gli utenti finali, in grado così di realizzare con dispositivi commerciali sistemi in grado di far fronte all’insorgere di guasti, sia ai produttori di tali dispositivi, poiché soluzioni architetturali consentirebbero la loro adozione anche in relazione alle tecnologie di ultime generazione, particolarmente suscettibili a guasti transitori. Il progetto svilupperà soluzioni tecniche innovative in grado di offrire il necessario livello di affidabilità prevedendo l’impiego di tali sistemi sia in ambiti critici sia egli odierni sistemi pervasivi. Il progetto consentirà inoltre di disseminare il know-how delle varie unità di ricerca in relazione agli aspetti di affidabilità nel progetto di sistemi affidabili.

Pubblicazioni:

• C. Bolchini, A. Miele, C. Sandionigi, N. Battezzati, L. Sterpone, M. Violante, “An integrated flow for the design of hardened circuits on SRAM-based FPGAs,” Proc. IEEE European Test Symposium - ETS, pp. 214-219, 2010.
• C. Bolchini, P. Luca Lanzi and A. Miele, “A MultiObjective Genetic Algorithm Framework for Design Space Exploration of Reliable FPGA based Systems,” in Proc. IEEE World Congress on Computational Intelligence - CEC, pp. 419-426, 2010.