《表1 不同备用单元数量比较面积》

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《一种面向异步FIFO的低开销容错机制研究》

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为了确定合理的备份方式，可通过实验确定备用单元的数量。实验对象为一个深度为16，每个存储单元位宽为32的FIFO。该FIFO采用Fold-3容错机制，并在此基础上分别引入0、2、4、8个备用单元。比较在4种不同备用单元数量下，FIFO的面积及在发生故障后FIFO的深度。表1展示了4种不同数量的面积大小，可以看到在备用单元数量为2和4时面积分别增加12%和23%，而在备用单元数量为8时，面积增加了59%，这显然是无法承受的。图4展示了不同备用单元数量下，故障对FIFO深度的影响。图中的纵坐标是平均FIFO深度，横坐标是故障数量。故障的数量和位置都可能影响FIFO实际使用时的深度。令故障的数量一定，随机化故障的发生位置可以得到不同的FIFO深度。多次实验后得到FIFO深度的平均值即为平均FIFO深度，它可以反映在故障数量一定时FIFO深度的期望值，从而反映出故障对FIFO深度的影响大小。可以看到，随着备用单元数量的增加，FIFO的平均深度下降速度变慢。这说明备用单元的引入有效降低了故障数量对FIFO深度的影响。为了评估3种备份方案的优劣，定义面积有效值作为衡量标准。面积有效值以0个备用单元的数据为基准，将增加的FIFO深度除以增加的面积。令R表示单位深度面积，A0和D0分别表示0个备用单元时的面积和平均FIFO深度。A和D表示待评估方案的面积和平均FIFO深度。该参数计算公式如下: