APROXIMACIÓN ESTRUCTURAL A LAS TÉCNICAS SIHFT Y A LA PREDICCIÓN DE LA FIABLIDAD EN SISTEMAS ON CHIP HETEROGÉNEOS Referencia: PID2019-106455GB-C22
El objetivo principal del proyecto es investigar sobre el endurecimiento de sistemas de computación heterogéneos en entornos de radiación, como el espacio. Para lograr este objetivo, el proyecto parte de la amplia experiencia de los equipos de investigación implicados en el campo del endurecimiento de software y hardware para microprocesadores y FPGAs, y en particular de los resultados que se han obtenido recientemente en el proyecto anterior RENASER3. Sin embargo, los sistemas de computación heterogéneos plantean nuevos retos que van más allá de la mera aplicación de técnicas a cada componente. Hay que desarrollar modelos y herramientas para el análisis temprano de la fiabilidad y la validación de estos sistemas en su conjunto. Estos modelos son esenciales para impulsar la aplicación de técnicas de endurecimiento en un sistema que puede incluir múltiples procesadores y de distintos tipos.
La computación heterogénea para el procesamiento a bordo en el espacio resulta especialmente atractiva si se tiene en cuenta que hoy en día se pueden incluir varios procesadores en un solo circuito. Los fabricantes de FPGAs proporcionan una variedad de dispositivos SoPC (System on a Programmable Chip), incluyendo dispositivos heterogéneos MPSoC (Multi-Processor SoC). Estos dispositivos combinan sistemas de procesamiento basados en microprocesadores y lógica programable en un solo circuito. En los dispositivos más recientes (Zynq Ultrascale+), el sistema de procesamiento incluye una unidad de procesamiento de aplicaciones (ARM Cortex-A53 de cuatro núcleos), una unidad de procesamiento en tiempo real (ARM Cortex-R5 de dos núcleos), una GPU (Graphical Processing Unit), memoria y un amplio conjunto de interfaces de conexión. La lógica programable incluye cientos de miles de celdas lógicas, bloques de memoria de varios tamaños, bloques aritméticos (DSP, Digital Signal Processors), soporte para interfaces de alta velocidad (PCI Express, Ethernet, etc.), convertidores analógico-digital e incluso un códec de vídeo H.264/265. Estos dispositivos tienen una enorme potencia computacional y, al mismo tiempo, una complejidad muy alta.