Nagymegbzhatsg fedlzeti rendszerek tervezse mholdak s rszondk rszre

A tmmhoz kapcsold fbb feladatok definilsa: nagymegbzhatsg fedlzeti rendszerek tervezsnek elvi krdseinek vizsglata, nagykapacits fedlzeti adattrol alkatrszek vlasztsa, s trolelemek megbzhatsgi vizsglata. A megbzhatsg nvelst a tervezs minden lpsben klns odafigyelssel kellett biztostani. Az egyik legfontosabb erre irnyul trekvls a megfelel troltechnolgia s azon bell a pontos trolelem megvlasztsa voltak. A nagymegbzhatsg pseudoSLC NAND-flash modul s robosztus eMMC szabvny megvlasztsa egyarnt ennek rdekben trtnt. Az eMMC alkalmazsa reszkzkben mra mr elterjedt, bevlt szoks, nagyobb megbzhatsgot nyjt mint a fennebb emltett alternatvi. Emellett fel kell kszlni a fellp bithibk szlelsre, javtsra is. Itt ktfle hibt klnbztethetnk meg, soft s hard hibkat, elbbit detektlni s javtani ECC illetve CRC segtsgvel tudjuk, utbbi a hibs memriaterlet hasznlatnak letiltsval oldhat csak meg. A vlasztott eMMC modul egyarnt alkalmazza a hrom elbb emltett technolgit, mely lehetsget knl szmunkra megvizsglni, az ltala nyjtott hibajavts elgsgesnek bizonyul-e a felhasznls krlmnyei kztt, vagy szksges sajt hibajavtst s blokk-kezelst implementlni. A trolegysgek hidegtartalkolsa drasztikusan nveli a trolelemek lettartamt, ha csak rs, olvass, trls idejre helyezzk zembe a modulokat, kevsbe hossz idre lesznek kitve az ionizl sugrzs okozta esetleges zemzavarok, meghibsodsok lehetsgnek, gy, hogy igazbl nem is lennnek hasznlatban, nem vgeznnek hasznos munkt. Hasonlan az adatot nem trol modulokat sem helyezzk zembe mindaddig, mg a mkds fenntartsa rdekben szksges nem lesz lecserlni az elregedett modulokat. A dizjn megbzhatsga tovbb nvelhet, ha a tesztkrnyezetben megvalstott megolds magas szint hardverler nyelven trtnt implementcija egy rminstett, vagy Radiation-Hardened FPGA-ban kerl megvalstsra. Ezen FPGA-k ellenllbbak az rben jelen lv krlmnyekre, pldul magasabb sugrzsellenllsgot biztostanak, illetve opercis hmrsklettartomnyuk is szlesebb. A tesztels sorn gyjttt adatok analzise, a hibaregiszterek elemzse utn folyamatosan frisstjk a dizjnt, hogy a lehet legjobb megoldst biztosthassuk. s vgl, de taln legfontosabb gondolatknt, folyton betartjuk a megbzhatsg nvelsre vonatkoz elveket, melyek egy rszt fennebb mr olvashattuk. Az eddigi munka sorn megismerkedtnk a Megbzhatsgi tervezs fogalmval, alapvet mdszereivel. Ezt kveten elemeztk a feladat elvgzshez relevns troltechnolgikt, sszehasonltottuk ezeket, s a felhasznlsi krlmnyek alapjn kivlasztottuk a feladat szempontjbl optimlisat. Majd a fejlesztkrnyezet megvlasztsval folytattuk, kivlasztottuk a szmunkra megfelel, tesztelsre alkalmas Evaluation Board-ot. Megismerkedtnk a Zync krtyval, a technolgival, illetve az ennek programozshoz szksges Vivado feljesztkrnyezettel. Ezzel prhuzamosan elkszlt egy FPGA Mezzanine krtya, melyre zajlik az eMMC modulok beltetse.

Szab Richrd

2021-05-23

Tmogat: ELKH Energiatudomnyi Kutatkzpont