基于部分重构的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟

李林; 徐宇; 卢凌云; 贾海涛; 蔡刚; 李悦; 杨海钢

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基于部分重构的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟

更新时间：2026-09-04

- 基于部分重构的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟
- Emulation of Single Event Upsets in SRAM-based FPGA Using Partial Reconfiguration Techniques
- 微电子学与计算机 2015年32卷第12期页码：95-99
- 作者机构：
  
  1. 1 中国科学院机构电子学研究所,北京,100190
  2. 2 中国科学院大学机构,北京,100049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(61271149)国家重点基础研究发展计划(2014CB744600)
- DOI：
  中图分类号：
- 纸质出版：2015
- 稿件说明：
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李林, 徐宇, 卢凌云, 贾海涛, 蔡刚, 李悦, 杨海钢. 基于部分重构的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟[J]. 微电子学与计算机, 2015, 32(12): 95-99,104.

LI Lin, XU Yu, LU Ling-yun, et al. Emulation of Single Event Upsets in SRAM-based FPGA Using Partial Reconfiguration Techniques[J]. 2015, 32(12): 95-99.
李林, 徐宇, 卢凌云, 贾海涛, 蔡刚, 李悦, 杨海钢. 基于部分重构的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟[J]. 微电子学与计算机, 2015, 32(12): 95-99,104. DOI：

LI Lin, XU Yu, LU Ling-yun, et al. Emulation of Single Event Upsets in SRAM-based FPGA Using Partial Reconfiguration Techniques[J]. 2015, 32(12): 95-99. DOI：

摘要

介绍了一种基于部分重构技术的SRAM型FPGA单粒子翻转模拟方法.针对SRAM型FPGA的单粒子翻转特性

建立了一种能够模拟不同线性能量转移(LET)值和注量率(Flux)重离子入射的故障注入模型.该模拟方法可用于对SRAM型FPGA应用电路采用的抗辐照加固效果进行定量预评估

验证不同加固方案的有效性

同时还可减少辐照试验的次数

降低试验成本.基于Virtex-4 SRAM型FPGA

针对三模冗余(TMR)的单粒子翻转加固方法进行了定量评估.评估试验结果表明

该方法较好地模拟了入射粒子LET值和系统电路失效率之间的关系

验证了三模冗余加固方法的有效性.

Abstract

An emulation method of single event upsets (SEUs) in SRAM-based FPGA by using partial reconfiguration techniques was presented. According to the characteristics of SEUs in SRAM-based FPGA

a fault injection model was built to emulate incident particles with different Linear Energy Transfer (LET) and Flux. Preliminary quantitative evaluation of hardening-by-design techniques can be done with this method

to enhance the effectiveness and pertinence

and reduce the time of radiation ground-testing which means less cost. A design with Triple Module Redundancy (TMR) based on Virtex-4 FPGA was been evaluated

and the result showed that this method emulated the SEE and the failure rate was reduced with TMR.

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