講演名 2015-05-28
通信装置向けFPGAのソフトエラー高速リカバリ技術
新保 健一(日立), 鳥羽 忠信(日立), 上薗 巧(日立), 伊部 英史(日立),
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抄録(和) 通信インフラを流れるデータトラフィック量の急増に伴い,高速・大容量の通信装置開発が求められている.通信装置には設計の柔軟性からプログラマブルデバイスのFPGAが多数搭載されているが,高機能・大規模化が進むFPGAでは環境中性子線ソフトエラーによる誤動作リスクが増加している.従来のソフトエラー対策は,ベンダ提供の回路IP(Intellectual property)によって,FPGAの構成要素で最も放射線に弱いコンフィギュレーションメモリ(CRAM)の全領域を巡回監視し,ソフトエラーを検出・訂正(リカバリ)していた.しかし,大規模化が進むFPGAでは,CRAM容量が増大し,エラーの検出時間が長くなるために,サービスを継続したままの装置リカバリが困難になっている.今回我々は,監視するCRAM領域を自由に選択でき,さらに監視順序を制御することで高速にソフトエラーをリカバリできる回路IP(CRAM制御エンジン)を開発した.本稿では,開発した回路IPの概要と特徴を説明し,さらに中性子線照射試験によってその効果を確認した結果について報告する.
抄録(英) As the amount of data traffic through the communication infrastructure is increasing, a development of high-speed information and communication apparatus enabling to handle large volumes of data is required. An information and communication apparatus has a lot of programmable devices such as FPGAs because of their design flexibility. On the other hand, use of high-speed and well-integrated FPGA faces a growing risk of malfunction caused by terrestrial-neutron induced soft errors. In a conventional method for mitigating soft errors, configuration memories (CRAM) which is the weakest circuit in FPGAs is scanned and corrected by circuit IP provided by FPGA vendors. However, multi-die FPGAs have large volume of CRAMs resulting long time to recover soft errors. In fact, it is difficult to guarantee a continuity of services while recovering system operation. This time, we developed a novel circuit IP, called CRAM-control engine, which recovers soft errors in short time by controlling CRAM areas to be scanned and scan-sequence. In this report, we introduce an overview of our developed IP and its features, and report confirmation results of the efficiency of our IP by neutron-irradiation tests.
キーワード(和) 中性子 / ソフトエラー / FPGA / CRAM
キーワード(英) Neutron / Soft-error / FPGA / CRAM
資料番号 RCC2015-9,MICT2015-9
発行日 2015-05-21 (RCC, MICT)

研究会情報
研究会 RCC / MICT
開催期間 2015/5/28(から2日開催)
開催地(和) 機械振興会館
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg
テーマ(和) 高信頼制御通信, ヘルスケア・医療情報通信技術, 一般
テーマ(英) Reliable Communication and Control, Healthcare and Medical Information Communication Technologies, etc.
委員長氏名(和) 片山 正昭(名大) / 河野 隆二(横浜国大)
委員長氏名(英) Masaaki Katayama(Nagoya Univ.) / Ryuji Kohno(Yokohama National Univ.)
副委員長氏名(和) 原 晋介(阪市大) / 三浦 龍(NICT) / 王 建青(名工大) / 杉町 勝(国立循環器病研究センター)
副委員長氏名(英) Shinsuke Hara(Osaka City Univ.) / Ryu Miura(NICT) / Jianqing Wang(Nagoya Inst. of Tech.) / Masaru Sugimachi(National Cerebral and Cardiovascular Center)
幹事氏名(和) 小林 孝一(北大) / 林 和則(京大) / 青柳 貴洋(東工大) / 渡辺 聡一(NICT)
幹事氏名(英) Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Kazunori Hayashi(Kyoto Univ.) / Takahiro Aoyagi(Tokyo Inst. of Tech.) / Soichi Watanabe(NICT)
幹事補佐氏名(和) 石井 光治(香川大) / 小林 健太郎(名大) / 安在 大祐(名工大) / 大野 光平(明大) / 島 圭介(横浜国大)
幹事補佐氏名(英) Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) / Kohei Ohno(Meiji Univ.) / Keisuke Shima(Yokohama National Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology
本文の言語 JPN
タイトル(和) 通信装置向けFPGAのソフトエラー高速リカバリ技術
サブタイトル(和)
タイトル(英) Rapid Recovery Technique from Soft Error of FPGAs in Information and Communication Apparatus
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 中性子 / Neutron
キーワード(2)(和/英) ソフトエラー / Soft-error
キーワード(3)(和/英) FPGA / FPGA
キーワード(4)(和/英) CRAM / CRAM
第 1 著者 氏名(和/英) 新保 健一 / Kenichi Shimbo
第 1 著者 所属(和/英) 株式会社日立製作所(略称:日立)
Hitachi,Ltd(略称:Hitachi)
第 2 著者 氏名(和/英) 鳥羽 忠信 / Tadanobu Toba
第 2 著者 所属(和/英) 株式会社日立製作所(略称:日立)
Hitachi,Ltd(略称:Hitachi)
第 3 著者 氏名(和/英) 上薗 巧 / Takumi Uezono
第 3 著者 所属(和/英) 株式会社日立製作所(略称:日立)
Hitachi,Ltd(略称:Hitachi)
第 4 著者 氏名(和/英) 伊部 英史 / Hidefumi Ibe
第 4 著者 所属(和/英) 株式会社日立製作所(略称:日立)
Hitachi,Ltd(略称:Hitachi)
発表年月日 2015-05-28
資料番号 RCC2015-9,MICT2015-9
巻番号(vol) vol.115
号番号(no) RCC-58,MICT-59
ページ範囲 pp.37-42(RCC), pp.37-42(MICT),
ページ数 6
発行日 2015-05-21 (RCC, MICT)