摘要：目前传统的可重构阵列面临着故障监测可靠性低、故障修复机制不灵活、时间与资源消耗随阵列规模急剧增大等困境。为此,根据生物体内遗传物质的精确自复制、免疫监督、组织自修复等容错修复机制,提出一种多层分布式自适应可重构电子阵列。阵列逻辑上分为3层,其中可配置逻辑层根据不同的用户配置信息完成系统功能;免疫层对可配置逻辑层的细胞进行故障监控;重构层在收到故障信号后寻找替代细胞、重新布线、转移配置信息,完成修复。以4位并行乘法器为例,对可重构阵列的功能和容错能力进行了验证。实验证明此可重构阵列实现了在线分布式自测试、自重构,多重联合故障检测增加了检测的可靠性,分块并行修复机制有效控制了故障修复的时间,增加了重构灵活度。资源与时间消耗基本不随阵列规模增大而增大。

关键词：自主容错 免疫层 仿生硬件 可重构阵列 分布式路由算法 

单位：中国科学院半导体研究所 北京100083 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 北京100083