シンクロナイザの一性能評価法

佐藤 洋一郎  山外 芳伸  籠谷 裕人  岡本 卓爾  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J81-D1   No.3   pp.292-302
発行日: 1998/03/25
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Print ISSN: 0915-1915
論文種別: 論文
専門分野: フォールトトレランス
キーワード: 
シンクロナイザ,  メタステーブル動作,  誤動作,  信頼性,  マルコフ連鎖,  

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あらまし: 
シンクロナイザにおいては,内蔵されるフリップフロップのメタステーブル動作に起因した誤動作が生起し得る.本論文では,この種の誤動作を統一的かつ高速に評価できる方法を提案している.まず,統一的な評価を可能とするために,非同期的な入力の変化時刻と同期式システムのクロックパルスの変化時刻とを比較・保持する機能をもつセルのカスケード接続により,シンクロナイザを構成している.次に,クロックパルスの変化時刻近傍での各セルの入力の振舞を表す3種の動作モードの1次元配列によりシンクロナイザの状態を表し,状態推移を解析することにより,この状態推移が単純マルコフ連鎖であることを示している.また,メタステーブル動作に関連する状態推移確率については,計算機シミュレーションにより比較的短時間で算出でき,他のものについては解析結果から直ちに算出できることを示している.最後に,これらの解析結果を用いて,誤動作発生間隔の平均(MTBF)と分散の算出式を状態推移確率の関数として与えると共に,これによる誤動作の評価例を示している.この結果によれば,評価のための所要時間が,既存の方法に比して,大幅に短縮できる.