CHƢƠNG 4 : CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH
4.3. Mô hình phân tích
4.3.3. Mô hình ứng dụng cho kỹ thuật làm sạch
Kỹ thuật làm sạch [18] là một giải pháp cổ điển đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp cho kiến trúc cấu hình lại. Kỹ thuật này sử dụng làm sạch lại định kỳ, tải lại một khung cấu hình ở một khoảng thời gian đã chọn. Vì vậy, để che dấu lỗi có thể, tất cả các khung cấu hình trong FPGA có thể đƣợc nạp lại đó có nghĩa là cấu hình lại toàn bộ FPGA nhƣng bằng cách sử dụng cấu hình lại từng phần của từng khung cấu hình một. Tần số cấu hình lại phải cao hơn nhiều so với tỷ lệ lỗi.
Nhớ lại rằng kỹ thuật làm sạch không thể đối phó với các lỗi ổn định, cũng nhƣ các nhiễu loạn thƣờng trú. Để chắc chắn rằng mỗi mô-đun đƣợc làm mới một cách chính xác, tất cả các khung hình của một mô-đun có thể đƣợc nạp lại trở về trạng thái khởi động và hai mô-đun không phải chia sẻ một khung cấu hình. Vì vậy, ta chọn các chƣơng trình làm sạch "biến đổi" trong đó tất cả các mô-đun (bộ xử lý) trong khu vực linh động mà không chia sẻ bất kỳ khung cấu hình nào. Ngoài ra, chúng ta có thể cấu hình lại toàn bộ bộ xử lý mà không làm gián đoạn những bộ xử lý khác. Tất cả các bộ xử lý linh động đƣợc cấu hình lại ở tần số cao hơn tỷ lệ lỗi của những bộ xử lý này. Sau khi cấu hình lại, bộ xử lý trở lại trạng thái khởi động mà không cần lƣu trữ và khôi phục lại bối cảnh bộ xử lý.
Vì vậy, để có thể dễ dàng triển khai và có thể so sánh với phƣơng pháp FT- DyMPSoC, ta chọn các chƣơng pháp kỹ thuật làm sạch biến đổi. Thay vì tái cấu hình từng phần các khung cấu hình sau đó khung khác liên tiếp, tất cả các mô-đun linh động đƣợc cấu hình lại ở tần số cao hơn tỷ lệ lỗi của các mô-đun. Thời gian cấu hình lại mô- đun cơ sở của bộ xử lý là xấp xỉ bằng với thời hạn áp dụng kỹ thuật làm sạch cho tất cả các khung hình của bộ xử lý này.
Áp dụng mô hình phân tích đề xuất cho hệ thống dùng kỹ thuật làm sạch, tỷ lệ tái cấu hình của bộ vi xử lý thứ i đƣợc xác định bởi hệ số ni - một quá trình cấu hình đƣợc thực hiện giữa các chu kỳ đồng bộ hóa ni. Khả năng sẵn sàng của bộ vi xử lý thứ i là:
Với , trong đó là tỷ lệ làm sạch :
Trong phƣơng trình 4.16, là hệ số hiệu chỉnh,
và không có tỉ lệ phát hiện và phục hồi bởi vì chúng ta cấu hình lại thƣờng xuyên mà không cần sử dụng đồng bộ hóa và quá trình phục hồi bối cảnh
.
Do đó, sức mạnh tính toán của hệ thống dùng kỹ thuật làm sạch là:
Độ chính xác chịu lỗi của kỹ thuật làm sạch trong bộ vi xử lý thứ i:
Sau đó, xác suất điều chỉnh bằng cách sử dụng kỹ thuật làm sạch:
Xác suất sửa chữa một hệ thống dùng kỹ thuật làm sạch là không đổi trong một môi trƣờng lỗi ổn định và chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ làm sạch là số lần nhanh hơn so với tỷ lệ lỗi có thể xảy ra. Để duy trì khả năng sửa chữa của kỹ thuật làm sạch, tỷ lệ lỗi của môi trƣờng phải đƣợc nghiên cứu kỹ lƣỡng trƣớc.