• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.601-606
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• 2017

고성능 디지털 회로 개발과 구현에 사용되는 SRAM 기반 FPGA(Field Programmable Gate Array)는 configuration memory가 SRAM으로 구현되었기 때문에 configuration memory에 소프트 에러가 발생하는 경우 오동작하게 된다. Xilinx사의 FPGA는 configuration memory 영역에 추가된 ECC(Error Correction Code)와 CRC(Cyclic Redundancy Code) 그리고 이들을 활용하는 SEM(Soft Error Mitigation) Controller를 이용하여 이러한 소프트 에러의 영향을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 SRAM 기반 FPGA에서 SEM Controller에 의해 configuration memory 영역이 소프트 에러로부터 보호될 때 FPGA의 신뢰도를 가용성 관점에서 해석하고 그 효과를 분석하였다. 이를 위해 FPGA 계열별 SEM Controller의 소프트 에러 정정 성능에 따른 가용성 함수를 유도하고 FPGA 계열별 사례를 적용하여 비교하였다. 연구 결과는 SRAM 기반 FPGA의 선정 및 가용성 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.655-658
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• 2016

고성능 디지털 회로 구현에 매우 많이 사용되는 Xilinx사의 7-Series FPGA(Field Programmable Gate Array)는 configuration memory가 SRAM 기반으로 제작되어 configuration memory에 소프트 에러(soft error)가 발생하는 경우 FPGA는 오동작하게 된다. Xilinx사에서 제공하는 SEM(Soft Error Mitigation) Controller를 이용하면 configuration memory에서 발생하는 소프트 에러의 영향을 줄일 수 있다. SEM Controller는 FPGA의 configuration memory 영역에 추가된 ECC(Error Correction Code)와 CRC(Cyclic Redundancy Code) 기능을 이용하여 configuration memory에 발생한 소프트 에러를 감지하여 필요시 partial reconfiguration 과정을 수행하여 FPGA의 기능을 소프트 에러 발생 이전으로 복구한다. 본 논문에서는 Xilinx사의 7-Series FPGA에서 SEM Controller를 이용하여 configuration memory의 소프트 에러를 검출하고 정정할 때 FPGA의 신뢰도를 가용성(availability) 관점에서 분석한다. 이를 위해 SEM Controller의 소프트 에러 정정 성능에 따른 가용성 함수를 유도하고 그 효과를 검토한다. 연구 결과는 소프트 에러가 발생하는 환경에서 동작하는 SRAM 기반 FPGA의 신뢰성 예측에 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권8호
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• pp.1589-1599
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• 2017

Field programmable gate arrays (FPGAs) are getting more attention in safety-related and safety-critical application development of nuclear power plant instrumentation and control systems. The high logic density and advancements in architectural features make static random access memory (SRAM)-based FPGAs suitable for complex design implementations. Devices deployed in the nuclear environment face radiation particle strike that causes transient and permanent failures. The major reasons for failures are total ionization dose effects, displacement damage dose effects, and single event effects. Different from the case of space applications, soft errors are the major concern in terrestrial applications. In this article, a review of radiation effects on FPGAs is presented, especially soft errors in SRAM-based FPGAs. Single event upset (SEU) shows a high probability of error in the dependable application development in FPGAs. This survey covers the main sources of radiation and its effects on FPGAs, with emphasis on SEUs as well as on the measurement of radiation upset sensitivity and irradiation experimental results at various facilities. This article also presents a comparison between the major SEU mitigation techniques in the configuration memory and user logics of SRAM-based FPGAs.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.69-76
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• 2006

이 논문에서는 조정 가능한 소프트 판정기를 이용하여 자력복구 판정궤한 채널등화기의 적응 모드를 포착모드와 추적 모드 사이에서 최적화하는 기법들을 제안한다. 제안된 기법들은 주어진 SNR에 따라 소프트 판정기를 최적화하여 DFE를 위한 궤환 신호를 생성하고 그에 따라 자력복구 IIR 필터 적응모드와 DD-LMS 적응모드를 결합한 적응방식을 적용한다. 제안된 기법들은 포착모드와 추적모드 사이의 최적화된 스위칭을 성취할뿐아니라 DFE 에러 propagation을 최소화하는데도 기여한다.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.929-938
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• 2023

The detection of all the symbols transmitted simultaneously in multiuser systems using limited wireless resources is challenging. Traditional model-based methods show high performance with perfect channel state information (CSI); however, severe performance degradation will occur if perfect CSI cannot be acquired. In contrast, data-driven methods perform slightly worse than model-based methods in terms of symbol error ratio performance in perfect CSI states; however, they are also able to overcome extreme performance degradation in imperfect CSI states. This study proposes a novel deep learning-based method by improving a state-of-the-art data-driven technique called deep soft interference cancellation (DSIC). The enhanced DSIC (EDSIC) method detects multiuser symbols in a fully sequential manner and uses an efficient neural network structure to ensure high performance. Additionally, error-propagation mitigation techniques are used to ensure robustness against channel uncertainty. The EDSIC guarantees a performance that is very close to the optimal performance of the existing model-based methods in perfect CSI environments and the best performance in imperfect CSI environments.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.230-236
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• 2022

본 논문에서는 확산기반 분자통신 채널에서 랜덤오류와 ISI에 의한 오류 모두에 효율적인 직렬연결 부호를 제안하였다. ISI 제거를 위해 설계된 ISI 완화 부호와 랜덤오류에 강한 ISI 해밍부호를 결합하여 직렬연결 부호를 구성하였으며, 시뮬레이션을 통해 오율 성능을 분석하였다. 방사 분자수 M=1,200 이상인 채널 환경의 경우 직렬연결 부호의 오율 성능은 ISI에 강한 ISI 완화부호의 오율 성능을 따라가며, M=600 이하의 채널 환경에서는 랜덤오류에 강한 ISI 해밍부호의 오율 성능을 따라가고 있음을 알 수 있다. M=600~1,200의 구간에서 직렬연결 부호는 가장 우수한 오율 성능을 보여주는데 이는 랜덤오류와 ISI에 의한 오류가 병존하는 구간에서 두 오류 모두를 정정할 수 있기 때문인 것으로 분석된다. M=800 이하의 경우 직렬연결 부호와 ISI 완화부호의 오율은 평균적으로 약 1.0×10^-1 의 오율 격차를 보여줌을 알 수 있었다.