Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorSüleyman Tosun
dc.contributor.authorGökalan, Akın
dc.date.accessioned2020-09-17T10:36:44Z
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2020-01-28
dc.identifier.citationGökalan, Akın, Effects of Using Different Resources on Reliability and Power Consumption in Digital Circuit Design, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020tr_TR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/22727
dc.description.abstractDesigning an application in hardware under inversely competing constraints such as area, performance and power consumption with different objective functions such as reliability of the circuits is a cumbersome task. Having different versions of the same resource type handy during the design process may ease this burden since there can be several alternative resources to meet the given constraints. Although area, power consumption and speed values of commonly used arithmetic circuits can be found in previous researches, reliability analysis of these circuits that are implemented on FPGAs are not done. Thanks to reconfigurability features of FPGAs and their low cost compare to ASIC design at little production numbers make FPGAs desirable also in aerospace industry. Especially in space applications soft errors become a serious issue and requires reliability centric designs. For this reason reliability concern in FPGAs is a salient subject. \\ \\ In this study, some commonly used arithmetic circuits in FPGAs in terms of speed, area, power consumption, and vulnerability to error propagation as reliability parameter are characterized to create a library. Specifically, four well-known adders and two multipliers in SRAM-based FPGA part of Xilinx's Zynq-7000 SoC platform are implemented. Then errors are injected to the configuration bits of the circuits to evaluate the error propagation. The number and the ratio of the bits which causes miscalculations are determined. The results show that different versions of the same resources can have different reliability values in addition to area, latency, and power values. Finally separately analyzed circuits are mixed in a topology consists of six adders. In this circuit impact of different resource selection on meeting constraints is presented.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectSoft errortr_TR
dc.subjectFpga
dc.subjectReliability
dc.subjectArithmetic circuits
dc.titleEffects of Using Different Resources on Reliability and Power Consumption in Digital Circuit Designtr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetBir uygulamayı elektronik donanım üzerinde, devrelerin güvenilirliği parametresini göz önünde bulundurarak, alan, performans ve güç tüketimi gibi birbiriyle rekabet eden kısıtlamalar altında tasarlamak zahmetli bir iştir. Tasarım sürecinde aynı kaynak türünün farklı versiyonlarının mevcut olması bu yükü hafifletebilir, çünkü verilen kısıtlamalar birkaç alternatif kaynak arasından seçim yapılarak kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan devrelerin alan, hız ve güç tüketimi değerleri literatürde bulunabilmesine karşın, FPGA'ler üzerinde uygulanmış devrelerin güvenilirlik değerleri üzerine bir çalışma yapılmamıştır. FPGA'lerin yeniden programlanabilme imkanları ve düşük üretim sayılarında maliyet olarak daha avantajlı olmaları uzay ve havacılık sektöründe de FPGA'lerin yaygınlaşmasına sebep olmaktadır Özellikle uzay uygulamalarında yumuşak hatalar büyük bir problem olmakta ve güvenilirlik odaklı tasarım gerektirmektedir. Bu sebeple FPGA'lerde güvenilirlik konusu önem arz etmektedir.\\ \\ Bu tezde, FPGA'lerda yaygın olarak kullanılan bazı aritmetik devreler hız, alan, güç tüketimi ve hataya karşı dayanıklılık diğer bir deyişle hata maskeleyebilme özellikleri yönünden nitelendirildi. Bu çalışmada spesifik olarak, Xilinx'in Zynq-7000 SoC platformunun SRAM tabanlı FPGA'i üzerine dört tanınmış toplayıcı devresi ve iki çarpma devresi uygulandı. Daha sonra hata yayılımını değerlendirmek için devrelerin konfigürasyon bitlerine hatalar enjekte edildi. Devrelerin konfigürasyon bitlerinden sonuca etki edecek kadar kritik olanlar bitlerin sayısı ve oranı belirlendi. Sonuçlar, aynı kaynakların farklı sürümlerinin alan, gecikme ve güç değerlerine ek olarak farklı güvenilirlik değerlerine sahip olabileceğini gösterdi. Ayrı ayrı analiz edilen devreler altı adet toplayıcı devresinden oluşan bir devrede karıştırıldı ve kaynak seçiminin kısıtlamaları karşılamak bakımından yaptığı iyileştirmeler gösterildi.tr_TR
dc.contributor.departmentBilgisayar Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2020-09-17T10:36:44Z
dc.fundingTÜBİTAKtr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster