三值光学处理器三模冗余表决系统设计与实验

doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1960

上海大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 25 ›› Issue (5): 742-753.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.1960

三值光学处理器三模冗余表决系统设计与实验

彭聪, 沈云付()

上海大学计算机工程与科学学院, 上海 200444

收稿日期:2017-04-02 出版日期:2019-10-30 发布日期:2019-10-31
通讯作者: 沈云付 E-mail:yfshen@mail.shu.edu.cn
基金资助:
上海市教委科研创新基金资助项目(13YZ005)

Design and experiment of TMR-based voting system for TOP

Cong PENG, Yunfu SHEN()

School of Computer Engineering and Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China

Received:2017-04-02 Online:2019-10-30 Published:2019-10-31
Contact: Yunfu SHEN E-mail:yfshen@mail.shu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

计算机处理器的可靠性设计非常重要. 设计了三值光学处理器(ternary optical processor, TOP)三模冗余(triple module redundancy, TMR)光电表决系统, 针对三值光学处理器运算单元设计了光电表决器, 提出了在三值光学处理器上构建表决系统架构的具体步骤. 对于一位的三值光学处理器, 设计并测试了 108 个表决实验用例, 并对 $m$ 位的重构运算器的可靠性进行了简要分析. 实验结果与可靠性分析表明, 针对三值光学处理器进行三模冗余表决的方案, 能有效提高系统的可靠性及运行效率.

关键词: 三值光学处理器, 三模冗余, 表决器设计, 可靠性

Abstract:

Reliability in the design of computer processor is essential. This paper focuse on designing a triple module redundancy (TMR) photoelectric voting system for the ternary optical processor (TOP). The photoelectric voters for TOP process units are presented. Steps for implementing the voting framework are illustrated. A voting experiment for TOP of 1-bit is carried out, where 108 voting examples are designed and executed. A reliability analysis of $m$-bit reconfigured operators is briefly discussed. Experimental results and reliability analysis show that the TMR voting scheme for TOP can improve operating efficiency and reliability of the system.

Key words: ternary optical processor (TOP), triple module redundancy (TMR), voter design, reliability

中图分类号:

TP332

彭聪, 沈云付. 三值光学处理器三模冗余表决系统设计与实验[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(5): 742-753.

Cong PENG, Yunfu SHEN. Design and experiment of TMR-based voting system for TOP[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2019, 25(5): 742-753.

图/表 17

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参考文献 11

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三值光学处理器三模冗余表决系统设计与实验

Design and experiment of TMR-based voting system for TOP

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