光再構成型ゲートアレイのレーザーアレイ故障の復旧方法

摘要

Demand for FPGAs that are usable under a space radiation environment is increasing daily. However, such high energy charged particles break a configuration context on an FPGA so that hardware itself is not robust in addition to software operations. On the other hand, Optically reconfigurable gate array (ORGA) architecture achieves not only high performance but also extreme robustness for such high-energy charged particles. However, the ORGA has an unallowable failure mode, which is a turn-off failure mode of Lasers on a Laser array. Therefore, this paper presents a proposal of a recovery method for the turn-off failure mode in an ORGA and presents its demonstration results.%宇宙開発の重要性がますます高まる中，ASIC（Application Specific Integrated Circuit）に比べて開発の時間とコストを削減できるプログラマブルデバイスに期待が集まっている．特に再プログラム可能なプログラマブルデバイスは仕様変更が容易であることから人工衛星や探査機への応用が期待されている．しかし，プログラマブルデバイス，特に再プログラム可能なFPGA（Field-Programmable gate array）は，通常のVLSI（Very-large-scale integration）と異なり，宇宙放射線の影響で回路情報が破壊される危険性がつきまとう．そこで我々は，レーザーアレイ，ホログラムメモリ，ゲートアレイVLSIを組み合わせた，高い不良耐性と高い処理能力を持つ光再構成型ゲートアレイを開発している．しかし，この光再構成型ゲートアレイにも発生頻度は低いものの，致命的なレーザーアレイの故障モードが存在した．本稿では，その致命的な故障モードから復旧する手法と，その試験結果を示す．