Abstimmung in programmierbaren ICs
Eine vor allem in der Raumfahrt eingesetzte Technik für Ausfallsicherheit wird in konfigurierbare Chips integriert.
Ein Verfahren zur Erhöhung der Ausfallsicherheit wird nun direkt in programmierbare Chips (FPGA) integriert. Bisher belegten diese große Bereiche der konfigurierbaren ICs. Nun kombiniert Actel, der nach eigenen Angaben führende Hersteller raumfahrttauglicher programmierbarer ICs, seine Bauteile mit einer festverdrahteten Implementierung eines dieser Verfahren. Dadurch stehen für die eigentlichen Anwendungen alle konfigurierbaren Bereiche des Chips zur Verfügung.
Um die Ausfallssicherheit von Rechnern zu erhöhen, setzt man mehrfach redundante Systeme ein. Unterschiedliche technische Lösungungen bearbeiten die gleiche Aufgabe. Kommen sie zu unterschiedlichen Ergebnissen, wird das am häufigsten vorkommende Ergebnis als richtig angenommen. Ein Beispiel für ein solches System-Konzept ist TMR (Triple-Module-Redundancy), das häufig in der Raumfahrt eingesetzt wird. Dabei rechnen drei Prozessoren parallel. Treten unterschiedliche Ergebnisse auf, entscheidet die Mehrheit. Zu diesem Zweck werden häufig Majority-Voting-Algorithmen, also Rechenvorschriften für Mehrheitsentscheidungen, eingesetzt. Einen derartigen Algorithmus hat Actel nun in seine Chips integriert.
Herkömmliche FPGAs speichern die enthaltenen Schaltkreise in flüchtigem SRAM. Bei den raumfahrttauglichen Bausteinen von Actel hingegen werden die Informationen direkt auf den Chip gebrannt. Dadurch sind diese ICs weniger anfällig für Umgebungsstrahlung. Allerdings können sie nur einmal programmiert werden, weshalb sie auch als One-Time-Programmable (OTP) bekannt sind.
Ausführlichere Informationen zu programmierbaren ICs und OTP finden sich im Artikel "Eine Revolution in Silizium – Rekonfigurierbare Logik im Vergleich" in der kommenden Ausgabe 17/2000 der c't. (hes)
