四节点翻转容忍锁存器

恢复率95.76%

基于四个高性能单节点翻转恢复单元，实现对四节点翻转的完全容忍，并通过优化算法大幅提升恢复率。

黄正峰 · Xinyu, Jiang · Yuqing, Zhang · 王晓蕾 · 鲁迎春 · Jun, Pan · 程凡 · Wen, Xiaoqing · 闫爱斌

IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 2025

参数信息

QNU恢复率

95.76 %

平均功耗降低

45.02 %

平均PDP降低

33.07 %

平均建立时间减少

8.00 %

平均临界电荷增加

80.56 %

技术优势

恢复率从54.94%到95.76%

通过自动优化算法大幅提升QNU恢复率，使锁存器在发生四节点翻转后几乎总能回到正确状态。

功耗平均降45.02%

相比其他QNU加固锁存器，平均功耗显著降低，更适合功耗受限的航天系统。

关键电荷提高80.56%

节点临界电荷大幅提升，抗软错误能力更强。

应用场景

• 抗辐射集成电路：在辐射环境中保持状态稳定，防止单粒子翻转导致逻辑错误。
• 航天电子系统：抵御空间重离子引起的多节点翻转，提高星载计算机可靠性。
• 航空电子设备：在高空辐射环境下保护关键飞行控制电路，避免软错误。
• 高可靠处理器：作为可靠处理器中的存储元件，确保状态寄存器在辐射下不翻转。