Dissertação

PHICC - uma família de códigos corretores de erros para dispositivos de memória

Autor(a) Magalhães, Philippe de Souza
Orientador Lima Júnior, Otávio Alcântara de
Página simplificada

Resumo

Com a evolução da tecnologia no campo da microeletrônica, circuitos integrados (CIs) têm sido desenvolvido com maior redução das dimensões e da tensão de operação. Apesar das vantagens das reduções de escala, a ocorrência de Multiple Bits Upsets (MBUs), causados por interferências como a radiação ionizante, tem se tornado cada vez mais comum. Códigos corretores de erros (CCEs) são possíveis soluções, capazes de aumentar a tolerância a falhas de sistemas computacionais, no entanto, deve haver equilíbrio entre a eficácia de correção de erros e o custo de implementação em silício. Os requisitos de confiabilidade e os recursos de hardware disponíveis são os fatores determinantes para a escolha de um CCE. Ao observar esses aspectos, desenvolvemos uma nova família de códigos corretores de erros, denominada PHICC, capaz de abranger diferentes requisitos em termos de capacidade de correção e custo de implementação. Foram desenvolvidos quatro códigos: o PHICC(44,16), que garante maior proteção dos dados na ocorrência de até 8 erros e maior confiabilidade que códigos clássicos como Reed-Muller, mantendo o custo de implementação inferior; o PHICC(40,16), que é simples e possui altas taxas de correção de múltiplos erros; o PHICC(36,16), que é o mais equilibrado em termos de capacidade de correção por custo de implementação, sendo reduzido em quantidade de bits de redundância e mantendo alta confiabilidade; e o PHICC(32,16), que apesar de possuir um número maior de operações lógicas, consome a menor quantidade de memória e mantêm altas taxas de correção de MBUs. A validação dos códigos PHICC foi realizada através de uma análise comparativa com outros CCEs em relação à eficácia de correção, confiabilidade, Mean Time to Failure (MTTF) e custo de implementação em silício. Os resultados mostram que os códigos PHICC podem ser fortes candidatos para a utilização em aplicações críticas, com taxas de correção de erros superiores em quase todos os cenários, cobrindo até 81,74% dos padrões de 8 erros. Além disso, todas as versões do PHICC, possuem resultados de capacidade de correção no tempo e confiabilidade superiores aos demais códigos testados. Em relação ao MTTF, todas as versões do PHICC se mostraram superiores, com diferença de até 31,82% em relação ao melhor resultado dos demais códigos

Palavras-chave

MESTRADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO (IFCE) - DISSERTAÇÃO CÓDIGOS CORRETORES DE ERROS MULTIPLE BIT UPSETS CONFIABILIDADE CONTROLE DE TOLERÂNCIA A FALHAS

Informações acadêmicas