星载计算机存储器EDAC技术实战 · 课程目录

空间辐射环境概述

空间辐射粒子来源、辐射带与太阳质子事件、单粒子效应与总剂量效应

存储器错误机理

SRAM与DRAM的SEU机理、多位翻转与单粒子闩锁、存储单元临界电荷

EDAC技术基础

纠错编码原理、汉明码与扩展汉明码、编码效率与冗余开销

汉明码原理与实现

汉明码的生成矩阵、校验矩阵、伴随式计算、单纠错实现

扩展汉明码(SEC-DED)

扩展奇偶位设计、双比特错误检测、编码/解码电路实现

RS码在星载存储中的应用

RS码代数基础、编码与译码流程、在NAND Flash中的应用

BCH码与卷积码

BCH码的循环结构、卷积码的维特比译码、在星载固态存储中的对比

LDPC码的稀疏矩阵表示、置信传播译码、在星载大容量存储中的优势

CRC校验与数据完整性

CRC算法原理、多项式选择、在星载数据链路中的应用

交织深度与纠错能力、块交织与卷积交织、在抗多位翻转中的应用

三模冗余(TMR)

TMR原理与投票器设计、TMR与EDAC的对比、在FPGA中的实现

擦除码与RAID技术

Reed-Solomon擦除码、RAID 5/6在星载存储阵列中的应用

存储器控制器设计

EDAC控制器架构、流水线设计、读写时序与等待周期

VHDL/Verilog编码实现、综合与仿真、资源占用优化

专用芯片设计流程、低功耗设计、抗辐射加固技术

软件纠错算法、内存镜像与校验、操作系统层面的EDAC支持

混合EDAC策略

硬件与软件协同、分级纠错策略、自适应纠错技术

NAND Flash的ECC

NAND Flash错误特性、BCH码在FTL中的应用、磨损均衡与ECC

NOR Flash的EDAC

NOR Flash的位翻转特性、ECC实现、在代码存储中的应用

SRAM型FPGA的配置存储EDAC

配置位翻转与功能中断、回读与重配置、TMR与EDAC结合

DDR SDRAM的EDAC

DDR接口时序、ECC DIMM与Chipkill技术、在星载计算机中的应用

MRAM与FRAM的EDAC

新型非易失存储器的错误特性、ECC需求分析、在航天中的应用前景

EDAC测试与验证

故障注入技术、加速辐射测试、ATE测试向量生成

可靠性建模与评估

马尔可夫模型、失效率计算、MTTF与MTBF分析

星载计算机存储架构

分级存储体系、Cache与主存的EDAC、存储控制器设计

实时操作系统中的EDAC

RTEMS/Linux的EDAC驱动、内存错误处理、任务级恢复

星载数据管理系统

文件系统与EDAC、日志与错误记录、数据完整性校验

典型星载计算机案例分析

欧空局LEON系列、NASA RAD750、国产星载计算机

机器学习辅助纠错、量子纠错码、存算一体架构中的EDAC

课程总结与项目实践

综合设计项目、常见问题与解决方案、参考资料与工具链

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