接口标记容错路由算法

随着片上系统(SoC)集成度的不断提高,IP核之间的通信故障成为亟待解决的问题,片上网络(NoC)是解决SoC通信问题的有效途径。容错路由算法是NoC设计中的关键技术,对NoC的通信效率有重要影响。在Valiant随机路由算法和源路由算法的基础上,提出了一种接口标记容错路由算法。该算法吸取了Valiant随机路由算法能平衡网络负载、降低拥塞概率的优良性能与源路由算法中路径不需要计算与查找的特点,减小了传输时延,提高了路由器的利用率。     

基于网络监控器的专用片上网络动态容错路由

针对专用片上网络（Network on Chip,NoC）全局通信事务管理和可靠性设计问题,提出片上网络监控器的概念,用于获取全局网络实时状态信息及执行路径分配算法,基于此提出一种动态路由机制DyRS-NM.该机制能检测和定位NoC中的拥塞和故障链路,并能区分瞬时和永久性链路故障,采用重传方式避免瞬时故障,通过重新路由计算绕开拥塞和永久性故障.设计实现了RTL级网络监控器和与之通信的容错路由器模块,并将MPEG4解码器应用映射至基于网络监控器的4×4Mesh结构NoC体系结构中,验证了系统性能以及面积功耗开销.相比静态XY路由和容错动态路由FADR,DyRS-NM机制在可接受的开销代价下获得了更优的性能.     

面向分布式网络数据的容错控制策略

随着多核处理器核心数量的增多,系统容量的扩大,在制造和运行过程中产生的故障将会增多,容错能力对于系统的可靠性将变得更加重要。而一个片上系统的正常工作,将会非常依赖于片上网络系统传输数据的可靠性。芯片的制造偏差和组件故障、多处理器系统芯片集成不规则IP以及动态的电源门控都将导致片上网络中出现不规则拓扑结构。片上网络应当具备可以重新配置网络路由方式并将数据传输路径绕过无法正常工作的位置。文中设计了一种用于路由计算的特定约束跳转配置方法,为了保证其健壮性,采用基于局部信息的通信方式,设计实现了分布式的路由器传输路径配置单元,并完成了该方法的算法实现。     

基于重构的片上网络容错机制

为了保证片上网络的可靠性,本文提出了一种新的容错机制。在片上网络中由于路由器故障将导致与其连接的IP核不能与其他核通信,使片上网络的可靠性降低。本文的方法通过选择最优相邻的路由器来替代故障路由器,从而达到恢复IP核通信的目的。通过为每个路由器配置一个状态寄存器,用来存储相邻路由器的安全度,在路由时采用新的可重构路由算法绕过故障的路由器,以提高片上网络的可靠性。在OPNET平台上对5×52D-Mesh结构的片上网络进行仿真实验,统计了数据传输延时。试验结果表明,本文提出的路由算法与对比文献的路由算法相比,在延迟方面有明显的优势。     

针对路径故障与局部拥塞的NoC容错路由算法

片上网络作为一种新型片上互连架构,克服了片上系统在发展中遭遇的瓶颈问题。然而,片上网络中的路由器故障以及路由器之间的链路故障都会造成网络性能损失。对此,文章提出一种针对路径故障与局部拥塞的NoC容错路由算法。首先,设计了一种相隔节点间路径故障模型,该模型下的路由器以较小的开销为代价,动态感知两跳以内的路径故障状态。其次,提出了一种新颖的更能准确反映局部网络拥塞状态的拥塞模型来均衡网络流量。最后,当网络无故障时,算法保证走最优路径;有故障时,算法不仅可以实现容错还能保证网络具有良好的性能。实验表明,在无故障的情况下,本文方案相较于对比对象延迟降低了10％～20％,吞吐率提高了25％左右。在有故障的情况下,本文方案较对比对象的优势更加明显。     

基于内建自测技术的Mesh结构NoC无虚通道容错路由算法

 在Zhang's算法绕行思想的基础上,提出了一种2D-Mesh结构片上网络无虚通道容错路由算法,用于解决多故障节点情况下片上网络的无虚通道容错路由问题.算法利用内建自测试机制获取故障区域的位置信息,通过优化绕行策略来均衡故障区域周围链路的负载并减少部分数据的绕行距离.针对8×8的2D-Mesh网络的仿真表明,与Chen's算法相比,在故障区域大小为2×2,网络时延为70 cycles的情况下,随着故障区域位置的变化所提算法可提高1.2%到4.8%的网络注入率.且随着故障区域面积的扩大,所提算法在减少通信时延,提高网络吞吐量方面的作用更为明显.     

基于仿人体血管路径WSN故障容错路由算法研究

为提高无线传感器网络(WSN)故障容错性和传输稳定性,实现网络负载均衡,提出了一种仿人体血管路径的WSN故障容错路由算法.通过研究人体血管路径特性,将其引入到WSN故障容错路由设计中,在对网络节点分区域进行等级标定的基础上实行能耗均衡的静态分簇;运用改进的蚁群算法生成节点路径并计算各路径信息素值,以确定传输路径选择概率并建立仿血管拓扑结构路由.理论与仿真结果表明,此算法具有良好的性能.     

基于片上网络的容错通信方法

本文提出了一种基于片上网络的容错通信算法。若NoC中出现路由器或者链路故障,将导致NoC不能有效地进行通信。本方案为每个路由器的输出端口配置输出状态寄存器,标识出输出端口所连接的路由器或链路的故障状态,从而建立起一个新的容错模型,在路由时采用新的可重构路由算法避免这些故障的路由器和链路,从而达到保证NoC有效通信的目的。本文在5×52D-Mesh结构上仿真了所提出的方案,统计了数据传输时延,实验结果表明,与现有方案相比,这种方法能够在保证容忍NoC中路由器和链路故障的前提下,获得较低的通信时延。     

超立方体网络中基于局部安全信息的广播容错路由研究

针对具有错误节点和故障链路的超立方体网络,改进了一种算法实现可靠的容错广播路由。在没有安全结点的不安全的超立方体网络中,将网络分成一系列最大安全子立方体,根据提出的故障链路处理方法和选择广播路由的准则,改进了基于局部安全信息的广播路由算法。证明了根据文中算法,这些最大安全子立方体在满足文中要求的情况下,仍有可能实现可靠的广播路由,有效地提高了信息路由的可靠性。提供了实例介绍文中算法的原理和优点。     

基于分组网络结构NOC的蚁群路由算法

单个芯片集成度的增大增加了全局同步设计的困难,于是出现了片上网络NOC的概念,其设计的核心是将计算机网络技术移植到芯片设计中来,因此需要利用某种路由算法来实现好的服务质量.通过对NOC网络通信的分析,基于蚁群算法提出了一种路由算法,利用4×4Mesh结构,通过对同一约束不同请求和不同约束同一请求等实验研究,证明其在NOC路由应用中能在较短的时间内完成指定的任务,最后预测了该算法在大规模路由应用上的发展.     

基于动态权值的多分类器故障诊断系统

 为提高动态系统故障诊断的精确性,以及减少系统运行环境对故障诊断带来的影响,本文提出了一种基于动态权值的多分类器故障诊断系统.该方法使用决策支持度来衡量当前诊断任务中各分类器的实时决策可信度,并将其联合分类器性能指标动态地为各分类器赋予融合权值,决策性能好且决策支持度高的分类器决策结果获得较大的融合权值,同时,使不可靠决策结果的融合权值趋近于零.在此基础上,将多分类器系统优化为实时性能较好的分类器组成的子系统进行故障诊断,减少了不可靠决策的干扰,进一步提高了融合决策的精确度.试验表明本文方法具有良好的诊断决策性能,能获得比单个分类器和常用的一些融合算法更高的分类准确度.     

Fault tolerance in Clos–Knockout multicast ATM switch

In this paper, we propose a new architecture for multicast ATM switches with fault tolerant capability based on the Clos–Knockout switch. In the new architecture, each stage has one more redundant switch module. If one switch module is faulty, the redundant module would replace the faulty one. On the other hand, under the fault‐free condition, the redundant modules in the second and third stages will provide additional alternative internal paths, and hence improve the performance. The performance analysis shows that the cell loss probability is lower than the original architecture when all modules are fault free, and the reliability of the original architecture is improved. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

Development, implementation, and testing of fault detection strategies on the National Wind Technology Center’s controls advanced research turbines

The National Renewable Energy Laboratory’s National Wind Technology Center dedicates two 600 kW turbines for advanced control systems research. A fault detection system for both turbines has been developed, analyzed, and improved across years of experiments to protect the turbines as each new controller is tested. Analysis of field data and ongoing fault detection strategy improvements have resulted in a system of sensors, fault definitions, and detection strategies that have thus far been effective at protecting the turbines. In this paper, we document this fault detection system and provide field data illustrating its operation while detecting a range of failures. In some cases, we discuss the refinement process over time as fault detection strategies were improved. The purpose of this article is to share field experience obtained during the development and field testing of the existing fault detection system, and to offer a possible baseline for comparison with more advanced turbine fault detection controllers.     

新一代智能变电站继电保护故障可视化方案研究

最近几年,我国因智能变电站继电保护故障而引发的安全事故层出不穷。此种情况下,研究新一代智能变电站继电保护故障可视化尤为必要。本文结合实际,分析了新一代智能变电站继电保护故障可视化系统功能,而后在此基础上探讨了新一代智能变电站继电保护故障的可视化,以期对提高变电站继电保有所帮助。     

Testing complex couplings in multiport memories

In this paper, the effects of simultaneous write access on the fault modeling of multiport RAMs are investigated. New fault models representing more accurately the actual faults in such memories are then defined. Subsequently, a general algorithm that ensures the detection of all faults belonging to the new fault model is proposed. Unfortunately, the obtained algorithms are of O(n²) complexity which is not practical for real purposes. In order to reduce the complexity of the former test algorithm a topological approach has been developed. Finally, a BIST implementation of one of the proposed topological algorithms is presented     

Adaptive Debug and Diagnosis Without Fault Dictionaries

Diagnosis is essential in modern chip production to increase yield, and debug constitutes a major part in the pre-silicon development process. For recent process technologies, defect mechanisms are increasingly complex, and continuous efforts are made to model these defects by using sophisticated fault models. Traditional static approaches for debug and diagnosis with a simplified fault model are more and more limited. In this paper, a method is presented, which identifies possible faulty regions in a combinational circuit, based on its input/output behavior and independent of a fault model. The new adaptive, statistical approach is named POINTER for ‘Partially Overlapping Impact couNTER’ and combines a flexible and powerful effect-cause pattern analysis algorithm with high-resolution ATPG. We show the effectiveness of the approach through experiments with benchmark and industrial circuits. In addition, even without additional patterns this analysis method provides good resolution for volume diagnosis, too.     

基于模块化思想的复杂故障树重要度算法研究

如何高效地计算大规模故障树的重要度是当前可靠性工程领域的难点之一。介绍了计算复杂故障树重要度的基本原理,针对当前重要度算法存在复杂度高、效率低下等问题,在应用模块化思想进行故障树分析的基础上,考虑共因事件对计算规模的影响,实现了一种更高效的重要度算法,并验证了该算法的正确性与有效性。     

基于FNNES和层次模型策略的雷达故障诊断

针对传统诊断技术在现代雷达故障诊断中的局限性,结合现代雷达装备的结构及故障特点,采用模糊神经网络专家系统(FNNES)和层次诊断模型相结合的诊断策略,对现代雷达装备进行故障诊断.通过实例检验,该诊断策略具有故障诊断能力强、诊断效率高和较好泛化能力的特点,能有效解决当前雷迭故障诊断难题,且适用于其他复杂装备的故障诊断.     

基于BP网络的数字电路多故障诊断研究

为了更有效地对数字电路进行多故障诊断,提出了一种利用电路的故障真值表来表征电路在有故障和无故障状态下的特征信息来对电路进行故障诊断的新方法。该方法使用BP型神经网络,运用误差反向传播算法,把从电路中提取的有效特征信息作为样本对网络反复训练,从而实现用单故障对多故障进行诊断的目的。实验表明该方法可以有效、方便地实现电路的故障检测和定位,为多故障诊断的研究提供了一种新思路。     

基于电流测试的混合电路故障诊断

在运用小波神经网络进行混合电路故障诊断的过程中,测试参数的选取至关重要。研究了一种基于电流测试的故障诊断。该方法即通过PSPICE模拟电路的静态及动态电流信息,再通过小渡神经网络的结合,证明了该方法在混合电路故障诊断中的可行性,为提高混合电路的故障诊断率提供了一种新的方法。