دانشکده مهندسی کامپیوتر- دفاعیه ارشد
عابدنظری - ۱۳۹۹/۰۴/۱۵

حذف تصاویر و رنگ‌ها  | تاریخ ارسال: 1399/4/15 | 

ارائه­ دهنده:

عابدنظری 

  استاد راهنما:

 دکتر مرتضی آنالویی و دکتر حاکم بیت‌الهی

هیات داوران:
دکتر هاجر فلاحتی ، دکتر مصطفی ارسالی صالحی نسب

زمان:
یکشنبه ۱۳۹۹/۰۴/۱۵


آقای عابدنظری دانشجوی کارشناسی ارشد آقایان دکتر مرتضی آنالویی و دکتر حاکم بیت‌الهی یکشنبه  ۱۵ تیرماه از پروژه کارشناسی ارشد خود  تحت عنوان "افزایش طول عمر در تراشه‌های برنامه‌پذیر با رویکرد ملاحظات سال‌خوردگی" دفاع نمود.

چکیده پایان نامه:

عوامل سال‌خوردگی در تراشه‌های قابل بازپیکربندی از جمله FPGAها سبب افت کارآیی آنها و در ادامه، کاهش طول عمر تراشه می‌شوند. لذا تحقیقاتی برای کاهش عوامل سال‌خوردگی در FPGAها صورت گرفته است. عامل سال‌خوردگی BTI غالب‌ترین عامل سال‌خوردگی در میان چهار عامل مشهور سال‌خوردگی است. BTI در منابع غیرقابل پیکربندی FPGAها باعث ایجاد تأخیر و در نهایت خرابی عملکرد مدار می‌شود. امّا در منابع قابل بازپیکربندی یعنی سلول‌های SRAM درون FPGA، باعث کاهش SNM و افزایش SER آنها می‌شود. هدف ما در این پایان‌نامه، ارائه‌ی یک روش آسان برای کاهش اثر BTI درسلول‌های SRAM درون ‌LUT‌های FPGA است. ما به خواست خدا قصد داریم با پیشنهاد یک راهکار سه مرحله‌ای موسوم بهBAS(BTI Aware Synthsis)، درسطح Logic Redesign و با روش Bit Flipping به کاهش اثرBTI در منابع LUT درون FPGA بپردازیم. روند کلّی کار بدین صورت است که الگوریتم BAS فایل خروجی ابزار سنتز (C.edf) را دریافت کرده، طیّ مراحلی دو فایل خروجی(C۱.edf , C۲.edf) را تولید می‌کند. محتوای سلّول‌های SRAM درونِ LUTها در  این دو فایل معکوس بیتی یکدیگرند؛ لکن عملکردشان مانند عملکرد مدار اصلی یعنی C.edf است. سپس این دو فایل پس از P&R، با دوره‌های زمانی مساوی بر روی FPGA بارگذاری و اجرا می‌شوند تا بدین صورت اثر BTI در سلّول‌های SRAM درون هر LUT تخفیف یابد. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد الگوریتم BAS در زمینه‌ی جلوگیری از کاهش SNM و افزایش SER به‌طور متوسّط %۱۱ بهتر از الگوریتم STABLE عمل می‌کند. امّا در مقایسه‌ی سربارهای تنها دو الگوریتم رقیب، الگوریتم BAS، از لحاظ سربار منابع منطقی مصرفی %۷ بهتر از الگوریتم STABLE است. همچنین روش BAS در زمینه‌ی سربار کارآیی نیز %۲ بهتر از روش STABLE عمل می‌کند. امّا مزایای اصلی و ارزشمند روش BAS نسبت به روش STABLE، یکی سهولت اجرای آن، ناشی از اجرا در مرحله‌ی پیش از Place&Route است.  دوّمین مزیّت، انعطاف‌پذیری بالای آن و تنها، وابستگی به تعداد ورودی‌های LUTهای FPGA است که قابلیّت اجرای آن برای بیش از ۹۰% از معماری‌های FPGAهای موجود در بازار دنیا را فراهم می‌کند. مزیّت دیگر روش BAS امکان استفاده به عنوان یک ابزار در دل ابزارهای سنتز و پیاده‌سازی برای تولید خروجی با ملاحظات سال‌خوردگی BTI است.
واژه‌های کلیدی: FPGA، عوامل سال‌خوردگی، BTI، SNM، Bit-Flipping .



 

  دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی

نشانی مطلب در وبگاه دانشکده مهندسی کامپیوتر:
http://idea.iust.ac.ir/find.php?item=14.11064.60323.fa
برگشت به اصل مطلب