Fault Tolerance Techniques for FPGA-basedSpace Applications: A study of the effects of radiation in SRAM-basedFPGAs and their solutions

Abstract

[ES] Este proyecto será una disertación sobre el campo de la tolerancia a fallos aplicada a aplicaciones espaciales basadas en FPGA. En este artículo se discutirá la necesidad de tales técnicas al proporcionar información detallada sobre los antecedentes científicos de la física espacial y la radiación. También se discutirá la importancia de las FPGA en aplicaciones espaciales en contraste con otros dispositivos, por lo tanto, se brinda una perspectiva más profunda de las ventajas y desventajas de dichos dispositivos. Sin embargo, este documento se centrará principalmente en la amplia gama de técnicas tolerantes a fallos que se pueden implementar y cómo se comparan entre sí. Al final del documento, se describirá un enfoque paso a paso de la implementación de un microprocesador tolerante a fallos, mediante el uso de técnicas tolerantes a fallos de alto nivel que apuntan a la arquitectura de diseño.

[EN] This project will be a dissertation on the field of fault tolerance applied to space applications based on FPGAs. A such this paper will discuss the necessity for such techniques by providing in depth information on the scientific background of space physics and radiation. The importance of FPGAs in space applications in contrast to other devices will also be discussed, hence providing a deeper perspective into the advantages and disadvantages of such devices. Yet, this paper will mainly focus on the vast array of fault tolerant techniques that can be deployed and how they compare to each other. By the end of the document a step by step approach of the implementation of a fault tolerant microprocessor, through the use of high-level fault tolerant techniques that target the design architecture, will be described.