陈 陈，杨孟飞，刘鸿瑾

(1.北京控制工程研究所，北京 100090;2.中国空间技术研究院，北京 100194)

航天技术的发展对以星载计算机为代表的空间电子系统的性能、体积、功耗、重量、可靠性及空间环境适用性的要求越来越高.片上系统(SOC，systemon-chip)技术不仅可以提高星载计算机的内部功能集成度、减小体积重量、提高功能密度，而且可以提高性能，提高系统的总体可靠度.多处理器片上系统(MPSOC，multiprocessor system-on-chip)［1］具有多处理器系统和单处理器SOC的共同优点，代表着嵌入式多核设计的发展方向.MPSOC具有良好的扩展性、可定制化设计等特点，尤其在提高系统并行性方面显示出巨大优势.

研究表明，计算机系统中70～80%的失效都是由于瞬态故障引起［2］，这表明瞬态故障是引起计算机系统失效的主要原因.在航天等特殊应用场合，瞬态故障也将是引起处理器以及计算机系统失效的主要原因，并且随着特征尺寸的减少，这一趋势将会越来越明显［3］.因此，为了提高航天等特殊应用场合下处理器的可靠性，消除瞬态故障所引起的软错误(soft error)［4］的有害影响是一个重要的任务.在多核体系结构中，存在多个内核，可以设计为冗余运行的处理结构，因此除了并行性之外，还具有容错潜力.只要合理有效地利用这些冗余硬件资源，就可以在减少额外开销的基础上，提供更强的容错能力.

本文提出了一种能够检测并屏蔽瞬时故障的三模冗余(TMR，triple modular redundancy)MPSOC处理器设计方案.该系统由3个基于SPARC V8规范的LEON3处理器［5］、容错管理模块和选……