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« Méthodologie d'évaluation de la sensibilité des microprocesseurs vis-à-vis des rayonnements cosmiques ».

Auteur : S. Houssany
Directeur de thèse : R. Leveugle
Président du jury : I. O'Connor
Rapporteur(s) de thèse : F. Monteiro, J.-M. Portal,
Examinateur(s) de thèse : J-Cl Laperche, F. Miller,
These de Doctorat Université de Grenoble
Spécialité : Nanoélectronique et Nanotechnologies
Soutenance : 13/09/2013
ISBN : 978-2-11-129180-5

Résumé

Les microprocesseurs dits pris sur étagère (Commercial « Off-The-Shelf » ou COTS) sont de plus en plus utilisés dans les systèmes avioniques et spatiaux. La prédiction du taux d’erreurs réel dus aux rayons cosmiques d’un microprocesseur exécutant un logiciel d’application, est devenue une préoccupation majeure car les méthodes actuelles conduisent à une surestimation du taux réel. De plus, les mémoires cache sont un contributeur majeur du taux d’erreur du fait de l’augmentation significative de leur taille. Cette thèse porte sur la prédiction plus précise de la sensibilité des mémoires cache en tenant compte de l’application opérée sur le microprocesseur. Une nouvelle méthode a été développée ; elle est fondée sur la surveillance des accès en mémoire cache et nécessite un simulateur de processeur. Cette approche est mise en œuvre sur un processeur LEON3 pour plusieurs applications. Les résultats obtenus ont été validés par une campagne d’injection de fautes par émulation, puis par des tests en accélérateurs de particules. Le moyen de test expérimental utilisé pour les tests en accélérateur est aussi présenté, il comprend un système de détection de fautes au sein des mémoires caches. Enfin, une deuxième méthode a été implémentée pour une cible matérielle de processeur multicoeur d’intérêt pour des applications avioniques. Cette méthode est fondée sur l’utilisation des fonctionnalités complexes intégrées dans les processeurs modernes tels que les compteurs de performances. L’avantage de ce portage est qu’il n’est plus nécessaire de disposer d’un simulateur, l’analyse s’effectuant sur la cible réelle.

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