Định nghĩa 1. Khả năng sẵn sàng [1] của hệ thống đƣợc định nghĩa là:
Khả năng sẵn sàng Sys_Avail là tỷ lệ phần trăm thời gian thực thi ứng dụng ngƣời dùng của hệ thống trên tổng thời gian. , và là những thành phần quá trình tƣơng ứng đại diện cho tỷ lệ phần trăm của thời gian đã đƣợc dành cho việc phát hiện, sửa chữa và phục hồi từ các lỗi. Trong một hệ thống không chịu lỗi, khả năng sẵn sàng là bằng 1 vì tất cả thời gian đƣợc dành riêng để thực hiện nhiệm vụ ứng dụng ngƣời dùng ( , và là bằng 0). Bên cạnh đó, một yếu tố tƣơng quan ( ) giữa các thành phần xử lý. Tƣơng quan là do thực tế rằng các quá trình phát hiện, sửa chữa hoặc phục hồi trong một mô-đun có thể ảnh hƣởng đến các mô-đun khác hoạt động trong hệ thống, do đó có thể ảnh hƣởng đến sự sẵn có hệ thống tổng thể.
Định nghĩa 2. Sức mạnh tính toán hệ thống đƣợc định nghĩa là:
là tổng số sức mạnh tính toán danh nghĩa rằng hệ thống có thể cung cấp.
Trong phƣơng pháp tiếp cận đầu tiên, chúng ta xem xét trong một hệ thống MPSoC bao gồm NUM bộ xử lý, sức mạch tính toán hệ thống là tổng của tất cả các sức mạch tính toán của các bộ xử lý:
Nguyễn Viết Hiếu – K16D2
Trƣờng hợp là xác suất sẵn có của bộ xử lý thứ i và là sức mạnh tính toán danh nghĩa của các bộ xử lý thứ i, đơn vị là MIPS/MOPS (Mega Instructions/ Operations Per Second –triệu chỉ lệnh/hoạt động trong một giây).
Định nghĩa 3. Trong hệ thống MPSoC, xác suất sửa chữa là tích của tất cả các
xác suất sửa chữa bộ xử lý:
Xác suất sửa chữa các bộ vi xử lý đƣợc tính toán dựa trên độ chính xác khả năng chịu lỗi của bộ vi xử lý:
, là độ chính xác về tính chịu lỗi bên trong bộ vi xử lý thứ i mà đại diện cho xác suất mà hệ thống có thể bỏ lỡ một sự xuất hiện các lỗi trong bộ xử lý này. Độ chính xác này phụ thuộc vào xác suất lỗi trong bộ xử lý có liên quan và khoảng thời gian phát hiện.
Định nghĩa 4. Xác suất lỗi của một mô-đun đƣợc xác định bởi số lƣợng khả năng
có thể xuất hiện lỗi trong mô-đun. Vì vậy, xác suất lỗi trong bộ xử lý đƣợc định nghĩa là:
FR là tỉ lệ lỗi danh nghĩa trong thời gian trên mỗi Megabit của số bit cấu hình. Tỷ lệ lỗi là phụ thuộc vào thiết bị và môi trƣờng.
Xác suất lỗi của một bộ xử lý đƣợc xác định bởi xác suất xuất hiện lỗi cho mỗi một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian, nhân bởi bit nhạy cảm của bộ vi xử lý.
Định nghĩa 5. là kích thƣớc đại diện của bộ vi xử lý i. Nó là tất cả các bit mà có bất kỳ thay đổi sẽ dẫn đến một bộ xử lý i bị trục trặc.
Thực tế việc thiết kế tái cấu hình linh động đi kèm với khai báo của khu vực có thể cấu hình lại từng phần (PRR – Partially Reconfigurable Region) [60]. Trong một khu vực linh động (PRR), đặt toàn bộ bộ xử lý bên trong, mà không chiếm tất cả các nguồn tài nguyên dự trữ. Kết quả là, các bit nhạy cảm của một bộ xử lý linh động đƣợc xác định bằng tỷ lệ chiếm chỗ (% chiếm chỗ) của bộ xử lý bên trong khu vực đƣợc khai báo, nhƣ sau:
Kích thƣớc bitstream của bộ xử lý linh động, đƣợc xác định bởi kích thƣớc chiếm chỗ bởi PRR tại thời gian thiết kế.
Nguyễn Viết Hiếu – K16D2
là tần số mà toàn bộ hệ thống treo để kiểm tra trạng thái của tất cả các thành phần. Sau khi quá trình này, quyết định cấp hệ thống sẽ phục thuộc theo lỗi để duy trì các chức năng.
là thời gian của một quá trình phát hiện cấp hệ thống. là thời gian để sửa chữa một bộ xử lý.
và là thời gian để lƣu và khôi phục lại bối cảnh của một mô-đun, hai thông số phục hồi phụ thuộc vào ứng dụng.
Định nghĩa 7. Ni là số lƣợng của các quá trình phát hiện đã diễn ra khi xảy ra lỗi
trong bộ xử lý i. Ni phụ thuộc đáng kể trên xác suất lỗi trong bộ xử lý i và khoảng thời gian phát hiện .
Những định nghĩa trên đây sẽ đƣợc áp dụng cho hệ thống FT-DyMPSoC bằng cách sử dụng FPGA theo COTS. Tuy nhiên, những định nghĩa có tính ứng dụng chung mà không chỉ giới hạn cho FPGA.