• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.519-524
• /
• 2007

The OBC(on-board computer) of a satellite which plays a role of the controller for the satellite should be equipped with preventive measures against transient errors caused by SEU(single event upset). Since memory devices are pretty much susceptible to these transient errors, it is essential to protect memory devices against SFU. A common method exploits an error detection and correction code and additional memory devices, combined with periodic memory scrubbing. This paper proposes an effective memory scrubbing scheme for the OBC of STSAT-2. The memory system of the OBC is briefly mentioned and the reliability of the information stored in the memory system is analyzed. The result of the reliability analysis shows that there exist optimal scrubbing periods achieving the maximum reliability for allowed overall scrubbing overhead and they are dependent on the significance of the information stored. These optimal scrubbing periods from a reliability point of view are derived analytically.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.443-448
• /
• 2014

Soft errors in memory devices that caused by radiation are the main threat from a reliability point of view. This threat can be commonly overcome with the combination of SEC (Single-Error Correction) codes and scrubbing technique. The interleaving architecture can give memory devices the ability of tolerating these soft errors, especially against multiple-bit soft errors. And the interleaving distance plays a key role in building the tolerance against multiple-bit soft errors. This paper proposes a reliability model of an interleaved memory device which suffers from multiple-bit soft errors and are protected by a combination of SEC code and scrubbing. The proposed model shows how the interleaving distance works to improve the reliability and can be used to make a decision in determining optimal scrubbing technique to meet the demands in reliability.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.1101-1105
• /
• 2011

Radiation particles can introduce temporary errors in memory systems. To protect against these errors, so-called soft errors, error detection and correcting codes are used. In addition, scrubbing is applied which is a fundamental technique to avoid the accumulation of soft errors. This paper introduces an optimal scrubbing scheme, which is suitable for a system with auto error detection and correction logic. An auto error detection and correction logic can correct soft errors without CPU's writing operation. The proposed scrubbing scheme leads to maximum reliability by considering both allowable scrubbing load and the periodic accesses to memory by the tasks running in the system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.677-680
• /
• 2011

우주 방사선은 메모리 시스템에 소프트 에러를 야기할 수 있다. 소프트 에러는 오류 검출 및 정정 코드를 이용하여 극복될 수 있으며, 소프트 에러의 누적을 방지하기 위하여 스크러빙 작업이 병행되어야 한다. 본 논문은 CPU의 쓰기 동작 없이 소프트 에러를 정정할 수 있는 자가 오류 검출 및 정정 회로가 적용된 메모리 시스템에 적용할 수 있는 최적 스크러빙 수행 방안을 제안한다. 제안된 스크러빙 방안은 시스템의 가용한 스크러빙 로드와 시스템에서 실행되는 태스크의 주기적 메모리 접근을 함께 고려하여 최대의 신뢰도를 성취할 수 있도록 하여준다.

• 항공우주기술
• /
• 제2권1호
• /
• pp.73-79
• /
• 2003

대부분의 위성 설계에서 우주 방사선에 의한 메모리 데이터 보호를 위해 오류정정회로를 내장하며, 동시에 오류의 누적을 방지하기 위해 주기적으로 메모리 내용을 읽는 알고리즘을 적용하고 있다. 소프트웨어에 의한 읽기 알고리즘을 적용하는 KOMPSAT 2호기의 경우 메모리 소자에 대한 방사능 영향 시험을 수행하지 않아 1호기에 비해 다소 큰 오류 가능성이 예측되었다. 소프트웨어 알고리즘 변경으로 읽기 작업을 하도록 결정하였으나 하드웨어에 의해 더 빠른 속도로 오류를 정정하도록 하는 방법도 연구되었다. 본 논문은 이러한 연구 결과로서, 최소 1.88분 정도의 주기로 1 Gbits의 메모리 영역을 읽음으로서 하드웨어만으로 메모리 내용을 보존할 수 있는 방법에 대하여 논의하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.701-704
• /
• 2011

컴퓨터 시스템의 신뢰도에 가장 큰 영향을 미치는 것이 메모리 시스템의 신뢰도이며 메모리 시스템에서 발생하는 가장 빈번한 오류는 소자의 물리적 손상 없이 저장 정보가 변경되는 소프트 에러이다. 메모리에서 발생하는 소프트 에러의 영향은 오류 검출 및 정정 회로와 스크러빙 작업을 통하여 극복할 수 있다. 메모리 소자의 집적도가 높아짐에 따라 인접한 메모리 셀에 걸쳐서 발생하는 다중 비트 소프트 에러의 발생 빈도가 증가했으며 이를 해결하기 위한 메모리 구조와 스크러빙 기법이 제안되었다. 본 논문은 다중 비트 소프트 에러 대응 메모리 소자에 대한 이전 연구 결과에 적용할 수 있는 스크러빙 수행 방안을 제안하고, 그에 따른 신뢰도 성능 해석 결과를 보여준다.

• 항공우주기술
• /
• 제11권2호
• /
• pp.73-79
• /
• 2012

저궤도 위성은 지상과 교신할 수 있는 시간이 매우 제한되어 있으므로 위성에서 생성되는 모든 원격측정 데이터는 대용량 메모리에 저장되었다가 지상교신 시 실시간 데이터와 함께 지상으로 전송된다. 대용량 메모리는 최초 시스템 초기화 과정에서 초기화가 시작되어 각 블록의 상태정보가 생성되고 원격측정데이터를 저장할 수 있는 준비를 한다. 운영 중에 계속적으로 대용량 메모리에 원격측정데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 지상으로 전송한다. 그리고 우주환경에서 발생할 수 있는 메모리 오류를 제거하기 위하여 주기적으로 메모리 스크러빙을 수행한다. 본 논문은 저궤도위성 원격측정 데이터 처리를 위한 대용량 메모리 운용방식에 대한 것으로 대용량 메모리 구조, 메모리 초기화 및 메모리 스크러빙 방식, 대용량 메모리를 통한 원격측정데이터 저장 및 전송 방식, 주/부 대용량 메모리 운용 방식에 대해서 기술한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권12호
• /
• pp.1174-1180
• /
• 2011

Field Programmble Gate Array(FPGA)는 설계 시간 단축, 재구성 가능성 등의 이유로 우주용 시스템에 사용이 늘고 있다. 그러나, Static Random Access Memory (SRAM) 구조를 가지는 FPGA의 경우 우주 방사능 환경으로 인해 발생하는 single event upset (SEU)로 인한 영향에 더 취약한 단점을 가지고 있다. 과학기술위성 3호 온보드 컴퓨터에서는 SEU로 발생되는 영향을 감소시키기 위하여 triple modular redundancy (TMR)과 Scrubbing scheme (기법)을 사용하고 있다. 실제 방사선 조사 실험 결과, TMR과 Scrubbing 기법을 통하여 문턱 에너지 값이 10.6 MeV에서 20.3 MeV로 개선됨을 확인하였으며, 과학기술위성 3호 위성 궤도 환경을 시뮬레이션 한 결과와 실험 결과를 이용하여 1.23 bit-flips/day의 에러율을 얻었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제60권5호
• /
• pp.1036-1042
• /
• 2011

This paper presents an algorithm that conducts automatic memory scrubbing operated by dedicated hardwares. The proposed algorithm is designed so that it can scrub entire memory in a given scrub period, while minimally affecting the execution of flight softwares. The scrub controller is constructed in a form of state machines, which have two execution modes - normal mode and burst mode. The deadline event generator and period tick generator are designed in a separate way to support the behavior of the scrub controller. The proposed controller is implemented in VHDL code to validate its applicability. A simple version of the controller is also applied to mass memory modules used in STSAT-3.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.389-394
• /
• 2010

본 연구에서는 과학기술위성 2호와 비교 했을 때 고속의 데이터를 처리하고 대용량의 메모리를 관리해야하는 요구사항을 만족하기 위한 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛의 설계 내용에 대해서 나타내었다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해서, 두 개의 탑재체에서 각각 최대 100Mbps로 수신되는 데이터와 32Gb의 대용량 메모리를 처리하고 관리하는 역할을 FPGA가 직접 담당 하도록 설계하였다. 사용된 FPGA는 동작 속도가 빠르고 게이트 수가 많은 SRAM 기반의 Xilinx FPGA로써 우주 환경에서의 SEU를 극복하기 위해서 TMR 기법과 스크러빙 기법을 적용하고자 한다.