一种评估二次设备存储异常风险点的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种评估二次设备存储异常风险点的方法及系统，所述方法结合存储芯片单粒子翻转特点和二次设备典型拓扑结构确定所述具备存储单元的芯片中的待评估存储异常风险点，并基于其数据特性，采用不同方法确定其原始软错误率，根据其加固特性和地理位置对原始错误率进行修正，以及考虑其使用频率和负载率得到其动态软错误率，最后根据动态软错误率的大小确定其风险等级。所述方法和系统实现了对二次设备中的潜在存储异常点的量化评估，能够指导厂家开展芯片选型，促进生产厂家加强风险点预防改进，研发高可靠性的二次设备，从而提升电网安全稳定运行的能力。升电网安全稳定运行的能力。升电网安全稳定运行的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种评估二次设备存储异常风险点的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统二次设备检测技术，并且更具体地，涉及一种评估二次设备存储异常风险点的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺的不断发展，元器件集成度的提高导致单粒子翻转对二次设备的影响愈专利技术显。对于集成电路中器件的单粒子效应，单粒子翻转会在核心芯片的存储结构发生故障。最终导致在板卡上的芯片硬件个体出现异常，程序部分代码运行不正确，运行过程中可能出现非预期的告警或重启闭锁，甚至是保护发生误动。在现有阶段亟需解决基于单粒子翻转的二次设备存储可靠性问题，对二次设备存储异常风险点进行评估。
[0003]现有的二次设备存储可靠性问题研究主要是整体从硬件架构、软件架构等方面介绍了对保护装置中的存储结构会发生影响。但为了详细分析二次设备中存储异常的风险点，需要研究单粒子翻转对保护装置存储异常的机理特性，分析对二次设备中关键部件的影响。但现阶段引入软错误率量化评估二次设备存储风险的方法及公式中，其数据获取途径表达不清晰，并且方法较为理想，未考虑数据获取难度。而且芯片可靠性评估属于静态的评估，未考虑实际应用中不同存储单元由于使用频率和负载影响，从而与实际情况差异较大。目前在二次设备领域未见相关分析研究。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中二次设备中存储单元的芯片可靠性评估的数据获取途径不清晰，未考虑数据获取难度，并且只考虑了静态评估的问题，本专利技术提供一种评估二次设备存储异常风险点方法及系统。
[0005]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种评估二次设备存储异常风险点的方法，所述方法包括：根据单粒子翻转对二次设备的集成电路中具备存储单元的芯片的不同影响，结合电力网络中的二次设备典型拓扑结构，确定所述具备存储单元的芯片中的待评估存储异常风险点；根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，其中，所述数据特性包括待评估存储异常风险点是否存在软错误率数据和是否存在单粒子翻转饱和截面数据；基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，其中，所述加固特性包括待评估存储风险点是否支持检测并纠正内存错误ECC算法；根据设置的第二修正表达式对第一修正软错误率进行地理位置修正，确定待评估存储异常风险点的第二修正软错误率；基于待存储异常风险点的使用频率和负载率，根据设置的第三修正表达式和第二
修正软错误率确定待评估存储异常风险点的动态软错误率；根据待评估存储异常风险点的动态软错误率确定待评估存储异常风险点的风险等级。
[0006]可选地，根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，包括：当待评估存储异常风险点存在软错误率数据时，将获取的待评估存储异常风险点对应的软错误率数据作为其原始软错误率；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点实验地中子通量和单粒子翻转饱和截面值确定原始软错误率，其表达式为：式中， ， 和分别为待评估存储异常风险点原始软错误率，实验数据地中子通量和单粒子翻转饱和截面值；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且不存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点的制程和存储介质容量确定原始软错误率，其表达式为：式中， 和 分别为待评估存储异常风险点根据其制程确定的软错误率典型值和存储容量。
[0007]可选地，基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，包括：当待评估存储风险点支持检测并纠正内存错误ECC算法时，第一修正表达式为：式中，是待评估存储风险点第一修正软错误率， 是常数；当待评估存储风险点不支持检测并纠正内存错误ECC算法时，第一修正表达式为： 。
[0008]可选地，根据设置的第二修正表达式对第一修正软错误率进行地理位置修正，确定待评估存储异常风险点的第二修正软错误率，其中，第二修正表达式为：式中，和 分别是待评估存储风险点第二修正软错误率和其使用地中子通量。
[0009]可选地，基于待存储异常风险点的使用频率和负载率，根据设置的第三修正表达式和第二修正软错误率确定待评估存储异常风险点的动态软错误率，其中，第三修正表达式为：
式中， ，和 分别为待评估存储异常风险点的动态软错误率，使用频率和负载率，当等于1时，表示实时参与运行，当 等于1时，表示满载参与运行。
[0010]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种评估二次设备存储异常风险点的系统，所述系统包括：第一结果单元，用于根据单粒子翻转对二次设备的集成电路中具备存储单元的芯片的不同影响，结合电力网络中的二次设备典型拓扑结构，确定所述具备存储单元的芯片中的待评估存储异常风险点；第一计算单元，用于根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，其中，所述数据特性包括待评估存储异常风险点是否存在软错误率数据和是否存在单粒子翻转饱和截面数据；第二计算单元，用于基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，其中，所述加固特性包括待评估存储风险点是否支持检测并纠正内存错误ECC算法；第三计算单元，用于根据设置的第二修正表达式对第一修正软错误率进行地理位置修正，确定待评估存储异常风险点的第二修正软错误率；第四计算单元，用于基于待存储异常风险点的使用频率和负载率，根据设置的第三修正表达式和第二修正软错误率确定待评估存储异常风险点的动态软错误率；第二结果单元，用于根据待评估存储异常风险点的动态软错误率确定待评估存储异常风险点的风险等级。
[0011]可选地，第一计算单元根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，包括：当待评估存储异常风险点存在软错误率数据时，将获取的待评估存储异常风险点对应的软错误率数据作为其原始软错误率；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点实验地中子通量和单粒子翻转饱和截面值确定原始软错误率，其表达式为：式中，， 和 分别为待评估存储异常风险点原始软错误率，实验数据地中子通量和单粒子翻转饱和截面值；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且不存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点的制程和存储介质容量确定原始软错误率，其表达式为：式中， 和分别为待评估存储异常风险点根据其制程确定的软错误率典型值和存储容量。
[0012]可选地，第二计算单元基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，包括：当待评估存储风险点支持检测并纠正内存错误ECC算法时，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估二次设备存储异常风险点的方法，其特征在于，所述方法包括：根据单粒子翻转对二次设备的集成电路中具备存储单元的芯片的不同影响，结合电力网络中的二次设备典型拓扑结构，确定所述具备存储单元的芯片中的待评估存储异常风险点；根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，其中，所述数据特性包括待评估存储异常风险点是否存在软错误率数据和是否存在单粒子翻转饱和截面数据；基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，其中，所述加固特性包括待评估存储风险点是否支持检测并纠正内存错误ECC算法；根据设置的第二修正表达式对第一修正软错误率进行地理位置修正，确定待评估存储异常风险点的第二修正软错误率；基于待存储异常风险点的使用频率和负载率，根据设置的第三修正表达式和第二修正软错误率确定待评估存储异常风险点的动态软错误率；根据待评估存储异常风险点的动态软错误率确定待评估存储异常风险点的风险等级。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据待评估存储异常风险点的数据特性，按照预先设置的原始软错误率匹配规则确定待评估存储异常风险点的原始软错误率，包括：当待评估存储异常风险点存在软错误率数据时，将获取的待评估存储异常风险点对应的软错误率数据作为其原始软错误率；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点实验地中子通量和单粒子翻转饱和截面值确定原始软错误率，其表达式为：式中，，和分别为待评估存储异常风险点原始软错误率，实验数据地中子通量和单粒子翻转饱和截面值；当待评估存储异常风险点不存在软错误率数据，且不存在单粒子翻转饱和截面数据时，根据待评估存储异常风险点的制程和存储介质容量确定原始软错误率，其表达式为：式中，和分别为待评估存储异常风险点根据其制程确定的软错误率典型值和存储容量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于待评估存储异常风险点的加固特性，根据设置的第一修正表达式和原始软错误率确定待评估存储异常风险点的第一修正软错误率，包括：当待评估存储风险点支持检测并纠正内存错误ECC算法时，第一修正表达式为：
式中，是待评估存储风险点第一修正软错误率，是常数；当待评估存储风险点不支持检测并纠正内存错误ECC算法时，第一修正表达式为：。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据设置的第二修正表达式对第一修正软错误率进行地理位置修正，确定待评估存储异常风险点的第二修正软错误率，其中，第二修正表达式为：式中，和分别是待评估存储风险点第二修正软错误率和其使用地中子通量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于待存储异常风险点的使用频率和负载率，根据设置的第三修正表达式和第二修正软错误率确定待评估存储异常风险点的动态软错误率，其中，第三修正表达式为：式中，，和分别为待评估存储异常风险点的动态软错误率，使用频率和负载率，当等于1时，表示实时参与运行，当等于1时，表示满载参与运行。6.一种评估二次设备存储异常风险点的系统，其特征在于，所述系统包括：第一结果单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张晓莉，张逸帆，施文，夏烨，艾淑云，王惠平，刘慧海，杭天琦，唐翼，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：