Avaliação da robustez de diferentes topologias de circuitos votadores

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Liebl, Eduardo
• Orientador(a): Butzen, Paulo Francisco, Meinhardt, Cristina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Redundância modular tripla; Tolerância a falhas; votadores majoritários; robustez; fault tolerance; triple modular redundancy; majority voters; robustness
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/8735

Com a miniaturização da tecnologia, alguns problemas, tais como a redução da confiabilidade nos processos de fabricação de circuitos integrados e o aumento da vulnerabilidade dos sistemas integrados a partículas de alta energia, tornou-se uma grande preocupação no projeto de circuitos nanométricos. Sistemas projetados para a segurança, missões críticas, aplicações aéreas e espaciais, entre outras, fazem uso de técnicas de tolerância a falhas para desenvolver sistemas confiáveis com base em componentes eletrônicos não confiáveis. Uma técnica amplamente utilizada chama-se redundância modular tripla (TMR). A arquitetura TMR é livre de falhas únicas, exceto quando a falha ocorre no votador de maioria. Quando uma falha ocorre no votador, um erro pode ser propagado pelo sistema. Por este motivo, é importante investigar a robustez e as principais características elétricas de diferentes implementações de votadores. Neste trabalho, foi realizada uma extensa revisão de projetos de votadores majoritários. Diferentes abordagens de votadores majoritários serão avaliadas em termos de desempenho, consumo de energia e taxa de erros para falhas permanentes e transientes. Todos os votadores majoritários executam corretamente a lógica para a qual foram concebidos. No entanto, quando avaliados em condições igualitária, para fazer uma comparação justa entre eles, eles mostram diferentes resultados elétricos e de taxa de erros. Os melhores resultados apresentaram até 3% de taxa de erros para falhas permanentes, enquanto os piores resultados atingiram até 15%. O trabalho também demonstra que falhas transientes são um aspecto importante em tecnologias nanométricas, porque o melhor resultado apresentou cerca de 15% de taxa de erros para falhas transientes e no pior dos casos mostrou cerca de 28% de taxa de erros. Com os resultados apresentados neste trabalho, é possível encontrar votadores com diferentes compromissos entre as características de taxa de erros, desempenho e consumo de energia.