DFG - Researcher Group 460

Development of Concepts and Methods for Reliability Evaluation of Mechatronic Systems in Early Development Phases

09.2002 - 12.2009, DFG - Researcher Group 460: WU 245/3-1, 3-2, 3-3

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Sub-Project TP6: Methods for Evaluation and Improvement of the Reliability of Data-Processing Microelectronic Hardware Components

The reliability of a complex mechanical system highly depends on the reliability of the Data Processing "Embedded System". The aim of the project is the evaluation and improvement of the reliability of the underlying Micro-Electronic Hardware for the Data Processing System in early phases of the design. The functionality of the embedded system is implemented in both Hardware and Software, in the context of Hardware / Software Codesign, hence the reliability issues of both areas cannot be seperated. The design complexity of the hardware part in embedded systems has been rapidly increasing. This gave rise to three dominant sources of errors:

Design errors.
Production defects.
Permenant, transient, and intermittent faults during operation.

Illustration TP6-1 below shows the life cycle of a microelectronic system and the sources of errors that might arise in the different phases.

Figure TP6-1: Sources of errors in the life cycle of a microelectronic system

Usually the differnt kinds of errors are considered in different phases of the design. Nevertheless, deeper analysis shows that these errors can be approached with similar algorithms, which rises the issue of having them all considered, through the use of a unified method, as early as possible in the design cycle. In order to support the recognition of the above mentioned errors and tolerance against them at the beginning of the design, procedures are to be compiled into two areas:

Development of a uniform method for the recognition and diagnosis of the errors.
Automatic design of fault tolerant circuits: The so far different, partially contradictory, procedures for the design of verifiable circuits ("Synthesis for Verifiability), testable and self-checkable circuits ("Synthesis for Testability") and fault tolerant and online testable circuits are to be unified. The reliability of such circuits is to be verified with the procedures developed in 1. In praticualr, the new requirements resulting from the current technology development (e.g. ultra-high integrated systems) and new possibilites (e.g. self recognition and self repair) are to be considered.

Books and Book Chapters

2009
1. Bewertung und Verbesserung der Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Komponenten in mechatronischen Systemen. Hans-Joachim Wunderlich; Melanie Elm and Michael A. Kochte. In Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme: Grundlagen und Bewertungin frühen Entwicklungsphasen, Bernd Bertsche; Peter Göhner; Uwe Jensen; Wolfgang Schinköthe and Hans-Joachim Wunderlich (eds.). Springer-Verlag Heidelberg, 2009, pp. 391--464. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8
  Abstract
  In den letzten Jahrzehnten hat der Anteil der informationsverarbeitenden Komponenten an den Herstellungskosten mechatronischer Systeme rapide zugenommen. In den 70er Jahren machte die Informationsverarbeitung noch ca. 15% des Systems aus. Zu Beginn dieses Jahrtausends sind es bereits über 60% 8.9, wie auch aus Abb. 8.1 hervorgeht. Dieser Zuwachs in den Herstellungskosten ist auf die Zunahme der durch die Informationsverarbeitung realisierten Funktionen zurückzuführen. Sehr deutlich ist diese Zunahme im Automobil zu beobachten. Während das Antiblockiersystem und die digitale Motorsteuerung schon seit Jahren zum Standard gehören, werden nun zunehmend auch Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme ins Kraftfahrzeug integriert. Bei diesen Systemen beginnt die Grenze zwischen klassischer Sicherheits- und Komfortfunktion zu verschwimmen. Die Bandbreite möglichen Fehlverhaltens reicht vom Ausfall des Navigationssystems über Störungen der Zentralverriegelung bis hin zum automatischen Einleiten von Bremsmanövern bei hohen Geschwindigkeiten. Entsprechend ergeben sich hier hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Systeme.
  BibTeX
  @inbook{WundeEK2009, abstract = {In den letzten Jahrzehnten hat der Anteil der informationsverarbeitenden Komponenten an den Herstellungskosten mechatronischer Systeme rapide zugenommen. In den 70er Jahren machte die Informationsverarbeitung noch ca. 15% des Systems aus. Zu Beginn dieses Jahrtausends sind es bereits über 60% [8.9], wie auch aus Abb. 8.1 hervorgeht. Dieser Zuwachs in den Herstellungskosten ist auf die Zunahme der durch die Informationsverarbeitung realisierten Funktionen zurückzuführen. Sehr deutlich ist diese Zunahme im Automobil zu beobachten. Während das Antiblockiersystem und die digitale Motorsteuerung schon seit Jahren zum Standard gehören, werden nun zunehmend auch Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme ins Kraftfahrzeug integriert. Bei diesen Systemen beginnt die Grenze zwischen klassischer Sicherheits- und Komfortfunktion zu verschwimmen. Die Bandbreite möglichen Fehlverhaltens reicht vom Ausfall des Navigationssystems über Störungen der Zentralverriegelung bis hin zum automatischen Einleiten von Bremsmanövern bei hohen Geschwindigkeiten. Entsprechend ergeben sich hier hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Systeme.}, abteilung = {rabook}, author = {Wunderlich, Hans-Joachim and Elm, Melanie and Kochte, Michael A.}, booktitle = {{Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme: Grundlagen und Bewertungin frühen Entwicklungsphasen}}, chapter = {Kapitel 8}, contact = {Hans-Joachim Wunderlich wu@informatik.uni-stuttgart.de}, cr-category = {B.8.2 Performance Analysis and Design Aids}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1007/978-3-540-85091-5_8}, editor = {Bertsche, Bernd and Göhner, Peter and Jensen, Uwe and Schinköthe, Wolfgang and Wunderlich, Hans-Joachim}, isbn = {978-3-540-85089-2}, language = {Deutsch}, owner = {Thomas}, pages = {391--464}, project = {DFG460}, publisher = {Springer-Verlag Heidelberg}, series = {VDI-Buch}, title = {{Bewertung und Verbesserung der Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Komponenten in mechatronischen Systemen}}, url = {https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8}, year = 2009 }
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  https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8
  DOI
  10.1007/978-3-540-85091-5_8
2. Bewertung und Verbesserung der Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Komponenten in mechatronischen Systemen. Hans-Joachim Wunderlich; Melanie Elm and Michael A. Kochte. In Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme: Grundlagen und Bewertungin frühen Entwicklungsphasen, Bernd Bertsche; Peter Göhner; Uwe Jensen; Wolfgang Schinköthe and Hans-Joachim Wunderlich (eds.). Springer-Verlag Heidelberg, 2009, pp. 391--464. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8
  Abstract
  In den letzten Jahrzehnten hat der Anteil der informationsverarbeitenden Komponenten an den Herstellungskosten mechatronischer Systeme rapide zugenommen. In den 70er Jahren machte die Informationsverarbeitung noch ca. 15% des Systems aus. Zu Beginn dieses Jahrtausends sind es bereits über 60% 8.9, wie auch aus Abb. 8.1 hervorgeht. Dieser Zuwachs in den Herstellungskosten ist auf die Zunahme der durch die Informationsverarbeitung realisierten Funktionen zurückzuführen. Sehr deutlich ist diese Zunahme im Automobil zu beobachten. Während das Antiblockiersystem und die digitale Motorsteuerung schon seit Jahren zum Standard gehören, werden nun zunehmend auch Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme ins Kraftfahrzeug integriert. Bei diesen Systemen beginnt die Grenze zwischen klassischer Sicherheits- und Komfortfunktion zu verschwimmen. Die Bandbreite möglichen Fehlverhaltens reicht vom Ausfall des Navigationssystems über Störungen der Zentralverriegelung bis hin zum automatischen Einleiten von Bremsmanövern bei hohen Geschwindigkeiten. Entsprechend ergeben sich hier hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Systeme.
  BibTeX
  @inbook{WundeEK2009, abstract = {In den letzten Jahrzehnten hat der Anteil der informationsverarbeitenden Komponenten an den Herstellungskosten mechatronischer Systeme rapide zugenommen. In den 70er Jahren machte die Informationsverarbeitung noch ca. 15% des Systems aus. Zu Beginn dieses Jahrtausends sind es bereits über 60% [8.9], wie auch aus Abb. 8.1 hervorgeht. Dieser Zuwachs in den Herstellungskosten ist auf die Zunahme der durch die Informationsverarbeitung realisierten Funktionen zurückzuführen. Sehr deutlich ist diese Zunahme im Automobil zu beobachten. Während das Antiblockiersystem und die digitale Motorsteuerung schon seit Jahren zum Standard gehören, werden nun zunehmend auch Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme ins Kraftfahrzeug integriert. Bei diesen Systemen beginnt die Grenze zwischen klassischer Sicherheits- und Komfortfunktion zu verschwimmen. Die Bandbreite möglichen Fehlverhaltens reicht vom Ausfall des Navigationssystems über Störungen der Zentralverriegelung bis hin zum automatischen Einleiten von Bremsmanövern bei hohen Geschwindigkeiten. Entsprechend ergeben sich hier hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Systeme.}, abteilung = {rabook}, author = {Wunderlich, Hans-Joachim and Elm, Melanie and Kochte, Michael A.}, booktitle = {{Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme: Grundlagen und Bewertungin frühen Entwicklungsphasen}}, chapter = {Kapitel 8}, contact = {Hans-Joachim Wunderlich wu@informatik.uni-stuttgart.de}, cr-category = {B.8.2 Performance Analysis and Design Aids}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1007/978-3-540-85091-5_8}, editor = {Bertsche, Bernd and Göhner, Peter and Jensen, Uwe and Schinköthe, Wolfgang and Wunderlich, Hans-Joachim}, isbn = {978-3-540-85089-2}, language = {Deutsch}, owner = {Thomas}, pages = {391--464}, project = {DFG460}, publisher = {Springer-Verlag Heidelberg}, series = {VDI-Buch}, title = {{Bewertung und Verbesserung der Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Komponenten in mechatronischen Systemen}}, url = {https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8}, year = 2009 }
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  https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_8
  DOI
  10.1007/978-3-540-85091-5_8

Journals and Conference Proceedings

2009
1. Concurrent Self-Test with Partially Specified Patterns For Low Test Latency and Overhead. Michael A. Kochte; Christian G. Zoellin and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 14th IEEE European Test Symposium (ETS’09), Sevilla, Spain, 2009, pp. 53--58. DOI: https://doi.org/10.1109/ETS.2009.26
  Abstract
  Structural on-line self-test may be performed to detect permanent faults and avoid their accumulation. This paper improves concurrent BIST techniques based on a deterministic test set. Here, the test patterns are specially generated with a small number of specified bits. This results in very low test latency, which reduces the likelihood of fault accumulation. Experiments with a large number of circuits show that the hardware overhead is significantly lower than the overhead for previously published methods. Furthermore, the method allows to tradeoff fault coverage, test latency and hardware overhead.
  BibTeX
  @inproceedings{KochtZW2009, abstract = {Structural on-line self-test may be performed to detect permanent faults and avoid their accumulation. This paper improves concurrent BIST techniques based on a deterministic test set. Here, the test patterns are specially generated with a small number of specified bits. This results in very low test latency, which reduces the likelihood of fault accumulation. Experiments with a large number of circuits show that the hardware overhead is significantly lower than the overhead for previously published methods. Furthermore, the method allows to tradeoff fault coverage, test latency and hardware overhead.}, abteilung = {ra}, address = {Sevilla, Spain}, author = {Kochte, Michael A. and Zoellin, Christian G. and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 14th IEEE European Test Symposium (ETS'09)}, citeseerurl = {IEEE Computer Society Order Number: P3703}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {25--29}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1109/ETS.2009.26}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {978-0-7695-3703-0}, issn = {1530-1877}, language = {English}, location = {Sevilla, Spain}, month = {05}, owner = {Thomas}, pages = {53--58}, project = {DFG460}, publisher = {IEEE Computer Society}, title = {{Concurrent Self-Test with Partially Specified Patterns For Low Test Latency and Overhead}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2009/ETS_KochtZW2009.pdf}, year = 2009 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2009/ETS_KochtZW2009.pdf
  DOI
  10.1109/ETS.2009.26
2. Concurrent Self-Test with Partially Specified Patterns For Low Test Latency and Overhead. Michael A. Kochte; Christian G. Zoellin and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 14th IEEE European Test Symposium (ETS’09), Sevilla, Spain, 2009, pp. 53--58. DOI: https://doi.org/10.1109/ETS.2009.26
  Abstract
  Structural on-line self-test may be performed to detect permanent faults and avoid their accumulation. This paper improves concurrent BIST techniques based on a deterministic test set. Here, the test patterns are specially generated with a small number of specified bits. This results in very low test latency, which reduces the likelihood of fault accumulation. Experiments with a large number of circuits show that the hardware overhead is significantly lower than the overhead for previously published methods. Furthermore, the method allows to tradeoff fault coverage, test latency and hardware overhead.
  BibTeX
  @inproceedings{KochtZW2009, abstract = {Structural on-line self-test may be performed to detect permanent faults and avoid their accumulation. This paper improves concurrent BIST techniques based on a deterministic test set. Here, the test patterns are specially generated with a small number of specified bits. This results in very low test latency, which reduces the likelihood of fault accumulation. Experiments with a large number of circuits show that the hardware overhead is significantly lower than the overhead for previously published methods. Furthermore, the method allows to tradeoff fault coverage, test latency and hardware overhead.}, abteilung = {ra}, address = {Sevilla, Spain}, author = {Kochte, Michael A. and Zoellin, Christian G. and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 14th IEEE European Test Symposium (ETS'09)}, citeseerurl = {IEEE Computer Society Order Number: P3703}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {25--29}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1109/ETS.2009.26}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {978-0-7695-3703-0}, issn = {1530-1877}, language = {English}, location = {Sevilla, Spain}, month = {05}, owner = {Thomas}, pages = {53--58}, project = {DFG460}, publisher = {IEEE Computer Society}, title = {{Concurrent Self-Test with Partially Specified Patterns For Low Test Latency and Overhead}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2009/ETS_KochtZW2009.pdf}, year = 2009 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2009/ETS_KochtZW2009.pdf
  DOI
  10.1109/ETS.2009.26
2008
1. Zur Zuverlässigkeitsmodellierung von Hardware-Software-Systemen; On the Reliability Modeling of Hardware-Software-Systems. Michael A. Kochte; Rafal Baranowski and Hans-Joachim Wunderlich. In 2. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE’08), Ingolstadt, Germany, 2008, pp. 83--90.
  Abstract
  Zur Zuverlässigkeitsanalyse von Hardware-Software-Systemen ist ein Systemmodell notwendig, welches sowohl Struktur und Architektur der Hardware als auch die ausgeführte Funktion betrachtet. Wird einer dieser Aspekte des Gesamtsystems vernachlässigt, kann sich eine zu optimische oder zu konservative Schätzung der Zuverlässigkeit ergeben. Ein reines Strukturmodell der Hardware erlaubt, den Einfluss von logischer und struktureller Fehlermaskierung auf die Fehlerhäufigkeit der Hardware zu bestimmen. Allerdings kann ein solches Modell nicht die Fehlerhäufigkeit des Gesamtsystems hinreichend genau schätzen. Die Ausführung der Funktion auf dem System führt zu speziellen Nutzungs- und Kommunikationsmustern der Systemkomponenten, die zu erhöhter oder verminderter Anfälligkeit gegenüber Fehlern führen. Diese Arbeit motiviert die Modellierung funktionaler Aspekte zusammen mit der Struktur des Systems. Mittels Fehlerinjektion und Simulation wird der starke Einfluss der Funktion auf die Fehleranfälligkeit des Systems aufgezeigt. Die vorgestellte Methodik, funktionale Aspekte mit in die Zuverlässigkeitsmodellierung einzubinden, verspricht eine realistischere Bewertung von Hardware-Software-Systemen. Estimating the reliability of hardware-software systems allows to determine the robustness of design alternatives during design exploration. A system model used to derive such a reliability estimate has to incorporate the hardware structure and architecture of the system as well as the performed function. If merely the functional model or the structural model is considered separate from the other one, reliability estimation may be either too optimistic or too conservative. While an architectural model allows to determine the impact of logical and architectural fault masking on the design's error rate, it fails to correctly predict the failure rate of the overall system. The function that is performed by the design exhibits particular usage and communication patterns that may--depending on the function--result in increased or reduced susceptibility to faults. This work motivates to model functional aspects together with the architecture of the system. Fault injection and simulation show the strong influence of the function on the susceptability of the system. The proposed methodology to incorporate functional aspects into the system model for reliability estimation promises a more accurate assessment of hardware-software systems.
  BibTeX
  @inproceedings{KochtBW2008, abstract = {Zur Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse von Hardware-Software-Systemen ist ein Systemmodell notwendig, welches sowohl Struktur und Architektur der Hardware als auch die ausgef{\"u}hrte Funktion betrachtet. Wird einer dieser Aspekte des Gesamtsystems vernachl{\"a}ssigt, kann sich eine zu optimische oder zu konservative Sch{\"a}tzung der Zuverl{\"a}ssigkeit ergeben. Ein reines Strukturmodell der Hardware erlaubt, den Einfluss von logischer und struktureller Fehlermaskierung auf die Fehlerh{\"a}ufigkeit der Hardware zu bestimmen. Allerdings kann ein solches Modell nicht die Fehlerh{\"a}ufigkeit des Gesamtsystems hinreichend genau sch{\"a}tzen. Die Ausf{\"u}hrung der Funktion auf dem System f{\"u}hrt zu speziellen Nutzungs- und Kommunikationsmustern der Systemkomponenten, die zu erh{\"o}hter oder verminderter Anf{\"a}lligkeit gegen{\"u}ber Fehlern f{\"u}hren. Diese Arbeit motiviert die Modellierung funktionaler Aspekte zusammen mit der Struktur des Systems. Mittels Fehlerinjektion und Simulation wird der starke Einfluss der Funktion auf die Fehleranf{\"a}lligkeit des Systems aufgezeigt. Die vorgestellte Methodik, funktionale Aspekte mit in die Zuverl{\"a}ssigkeitsmodellierung einzubinden, verspricht eine realistischere Bewertung von Hardware-Software-Systemen. Estimating the reliability of hardware-software systems allows to determine the robustness of design alternatives during design exploration. A system model used to derive such a reliability estimate has to incorporate the hardware structure and architecture of the system as well as the performed function. If merely the functional model or the structural model is considered separate from the other one, reliability estimation may be either too optimistic or too conservative. While an architectural model allows to determine the impact of logical and architectural fault masking on the design's error rate, it fails to correctly predict the failure rate of the overall system. The function that is performed by the design exhibits particular usage and communication patterns that may--depending on the function--result in increased or reduced susceptibility to faults. This work motivates to model functional aspects together with the architecture of the system. Fault injection and simulation show the strong influence of the function on the susceptability of the system. The proposed methodology to incorporate functional aspects into the system model for reliability estimation promises a more accurate assessment of hardware-software systems.}, abteilung = {ra}, address = {Ingolstadt, Germany}, author = {Kochte, Michael A. and Baranowski, Rafal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {2. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverl{\"a}ssigkeit und Entwurf (ZuE'08)}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {29 September--1 October}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, ee = {http://www.vde-verlag.de/data/prcd.php?docid=453119013}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {978-3-8007-3119-0}, language = {German}, location = {Ingolstadt, Germany}, organization = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik (GI) and VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik (GMM) and Informationstechnische Gesellschaft im VDE (ITG)}, owner = {Thomas}, pages = {83--90}, project = {DFG460}, publisher = {VDE VERLAG GMBH}, series = {GMM-Fachbericht}, title = {{Zur Zuverl{\"a}ssigkeitsmodellierung von Hardware-Software-Systemen}; {On the Reliability Modeling of Hardware-Software-Systems}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2008/ZuE_KochtBW2008.pdf}, volume = 57, year = 2008 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2008/ZuE_KochtBW2008.pdf
2. Zur Zuverlässigkeitsmodellierung von Hardware-Software-Systemen; On the Reliability Modeling of Hardware-Software-Systems. Michael A. Kochte; Rafal Baranowski and Hans-Joachim Wunderlich. In 2. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverlässigkeit und Entwurf (ZuE’08), Ingolstadt, Germany, 2008, pp. 83--90.
  Abstract
  Zur Zuverlässigkeitsanalyse von Hardware-Software-Systemen ist ein Systemmodell notwendig, welches sowohl Struktur und Architektur der Hardware als auch die ausgeführte Funktion betrachtet. Wird einer dieser Aspekte des Gesamtsystems vernachlässigt, kann sich eine zu optimische oder zu konservative Schätzung der Zuverlässigkeit ergeben. Ein reines Strukturmodell der Hardware erlaubt, den Einfluss von logischer und struktureller Fehlermaskierung auf die Fehlerhäufigkeit der Hardware zu bestimmen. Allerdings kann ein solches Modell nicht die Fehlerhäufigkeit des Gesamtsystems hinreichend genau schätzen. Die Ausführung der Funktion auf dem System führt zu speziellen Nutzungs- und Kommunikationsmustern der Systemkomponenten, die zu erhöhter oder verminderter Anfälligkeit gegenüber Fehlern führen. Diese Arbeit motiviert die Modellierung funktionaler Aspekte zusammen mit der Struktur des Systems. Mittels Fehlerinjektion und Simulation wird der starke Einfluss der Funktion auf die Fehleranfälligkeit des Systems aufgezeigt. Die vorgestellte Methodik, funktionale Aspekte mit in die Zuverlässigkeitsmodellierung einzubinden, verspricht eine realistischere Bewertung von Hardware-Software-Systemen. Estimating the reliability of hardware-software systems allows to determine the robustness of design alternatives during design exploration. A system model used to derive such a reliability estimate has to incorporate the hardware structure and architecture of the system as well as the performed function. If merely the functional model or the structural model is considered separate from the other one, reliability estimation may be either too optimistic or too conservative. While an architectural model allows to determine the impact of logical and architectural fault masking on the design's error rate, it fails to correctly predict the failure rate of the overall system. The function that is performed by the design exhibits particular usage and communication patterns that may--depending on the function--result in increased or reduced susceptibility to faults. This work motivates to model functional aspects together with the architecture of the system. Fault injection and simulation show the strong influence of the function on the susceptability of the system. The proposed methodology to incorporate functional aspects into the system model for reliability estimation promises a more accurate assessment of hardware-software systems.
  BibTeX
  @inproceedings{KochtBW2008, abstract = {Zur Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse von Hardware-Software-Systemen ist ein Systemmodell notwendig, welches sowohl Struktur und Architektur der Hardware als auch die ausgef{\"u}hrte Funktion betrachtet. Wird einer dieser Aspekte des Gesamtsystems vernachl{\"a}ssigt, kann sich eine zu optimische oder zu konservative Sch{\"a}tzung der Zuverl{\"a}ssigkeit ergeben. Ein reines Strukturmodell der Hardware erlaubt, den Einfluss von logischer und struktureller Fehlermaskierung auf die Fehlerh{\"a}ufigkeit der Hardware zu bestimmen. Allerdings kann ein solches Modell nicht die Fehlerh{\"a}ufigkeit des Gesamtsystems hinreichend genau sch{\"a}tzen. Die Ausf{\"u}hrung der Funktion auf dem System f{\"u}hrt zu speziellen Nutzungs- und Kommunikationsmustern der Systemkomponenten, die zu erh{\"o}hter oder verminderter Anf{\"a}lligkeit gegen{\"u}ber Fehlern f{\"u}hren. Diese Arbeit motiviert die Modellierung funktionaler Aspekte zusammen mit der Struktur des Systems. Mittels Fehlerinjektion und Simulation wird der starke Einfluss der Funktion auf die Fehleranf{\"a}lligkeit des Systems aufgezeigt. Die vorgestellte Methodik, funktionale Aspekte mit in die Zuverl{\"a}ssigkeitsmodellierung einzubinden, verspricht eine realistischere Bewertung von Hardware-Software-Systemen. Estimating the reliability of hardware-software systems allows to determine the robustness of design alternatives during design exploration. A system model used to derive such a reliability estimate has to incorporate the hardware structure and architecture of the system as well as the performed function. If merely the functional model or the structural model is considered separate from the other one, reliability estimation may be either too optimistic or too conservative. While an architectural model allows to determine the impact of logical and architectural fault masking on the design's error rate, it fails to correctly predict the failure rate of the overall system. The function that is performed by the design exhibits particular usage and communication patterns that may--depending on the function--result in increased or reduced susceptibility to faults. This work motivates to model functional aspects together with the architecture of the system. Fault injection and simulation show the strong influence of the function on the susceptability of the system. The proposed methodology to incorporate functional aspects into the system model for reliability estimation promises a more accurate assessment of hardware-software systems.}, abteilung = {ra}, address = {Ingolstadt, Germany}, author = {Kochte, Michael A. and Baranowski, Rafal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {2. GMM/GI/ITG-Fachtagung Zuverl{\"a}ssigkeit und Entwurf (ZuE'08)}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {29 September--1 October}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, ee = {http://www.vde-verlag.de/data/prcd.php?docid=453119013}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {978-3-8007-3119-0}, language = {German}, location = {Ingolstadt, Germany}, organization = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik (GI) and VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik (GMM) and Informationstechnische Gesellschaft im VDE (ITG)}, owner = {Thomas}, pages = {83--90}, project = {DFG460}, publisher = {VDE VERLAG GMBH}, series = {GMM-Fachbericht}, title = {{Zur Zuverl{\"a}ssigkeitsmodellierung von Hardware-Software-Systemen}; {On the Reliability Modeling of Hardware-Software-Systems}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2008/ZuE_KochtBW2008.pdf}, volume = 57, year = 2008 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2008/ZuE_KochtBW2008.pdf
2007
1. Domänenübergreifende Zuverlässigkeitsbewertung in frühen Entwicklungsphasen unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen. Michael Wedel; Peter Göhner; Jochen Gäng; Bernd Bertsche; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In 5. Paderborner Workshop “Entwurf mechatronischer Systeme,” Paderborn, Germany, 2007, pp. 257--272.
  Abstract
  Aufgrund der unvollständigen Informationen über ein mechatronisches System stellt die Frühe Zuverlässigkeitsbewertung eine große Herausforderung dar. Um die jeweiligen Vorteile zu nutzen, wurden klassische Ansätze in den einzelnen Domänen kombiniert und in eine ganzheitliche Methode zur Zuverlässigkeitsbewertung in den Frühen Entwicklungsphasen integriert. In Zusammenarbeit verschiedener Ingenieursdisziplinen wurde die ganzheitliche Methode um die rechnergestützte Ermittlung von Fehlerzusammenhängen im Rahmen einer Risikoabschätzung und verschiedene qualitative Modellierungs- und Analyseansätze erweitert. für die systematische Analyse des wechselseitigen Einflusses der beteiligten Domänen und die Integration in die Zuverlässigkeitsbewertung wurden Wechselwirkungen zwischen den Domänen untersucht und klassifiziert.
  BibTeX
  @inproceedings{WedelGGBAW2007, abstract = {Aufgrund der unvollst{\"a}ndigen Informationen {\"u}ber ein mechatronisches System stellt die Fr{\"u}he Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung eine große Herausforderung dar. Um die jeweiligen Vorteile zu nutzen, wurden klassische Ans{\"a}tze in den einzelnen Dom{\"a}nen kombiniert und in eine ganzheitliche Methode zur Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung in den Fr{\"u}hen Entwicklungsphasen integriert. In Zusammenarbeit verschiedener Ingenieursdisziplinen wurde die ganzheitliche Methode um die rechnergest{\"u}tzte Ermittlung von Fehlerzusammenh{\"a}ngen im Rahmen einer Risikoabsch{\"a}tzung und verschiedene qualitative Modellierungs- und Analyseans{\"a}tze erweitert. f{\"u}r die systematische Analyse des wechselseitigen Einflusses der beteiligten Dom{\"a}nen und die Integration in die Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung wurden Wechselwirkungen zwischen den Dom{\"a}nen untersucht und klassifiziert.}, abteilung = {ra}, address = {Paderborn, Germany}, author = {Wedel, Michael and G{\"o}hner, Peter and G{\"a}ng, Jochen and Bertsche, Bernd and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {5. Paderborner Workshop "Entwurf mechatronischer Systeme"}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {22--23}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, editor = {Gausemeier, J{\"u}rgen and et al.}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, language = {German}, location = {Paderborn, Germany}, month = {03}, owner = {Thomas}, pages = {257--272}, project = {DFG460}, publisher = {HNI Verlag, Paderborn}, series = {HNI Verlagsschriftenreihe}, title = {{Dom{\"a}nen{\"u}bergreifende Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung in fr{\"u}hen Entwicklungsphasen unter Ber{\"u}cksichtigung von Wechselwirkungen}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2007/EMS_WedelGGBAW2007.pdf}, volume = 210, year = 2007 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2007/EMS_WedelGGBAW2007.pdf
2. Domänenübergreifende Zuverlässigkeitsbewertung in frühen Entwicklungsphasen unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen. Michael Wedel; Peter Göhner; Jochen Gäng; Bernd Bertsche; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In 5. Paderborner Workshop “Entwurf mechatronischer Systeme,” Paderborn, Germany, 2007, pp. 257--272.
  Abstract
  Aufgrund der unvollständigen Informationen über ein mechatronisches System stellt die Frühe Zuverlässigkeitsbewertung eine große Herausforderung dar. Um die jeweiligen Vorteile zu nutzen, wurden klassische Ansätze in den einzelnen Domänen kombiniert und in eine ganzheitliche Methode zur Zuverlässigkeitsbewertung in den Frühen Entwicklungsphasen integriert. In Zusammenarbeit verschiedener Ingenieursdisziplinen wurde die ganzheitliche Methode um die rechnergestützte Ermittlung von Fehlerzusammenhängen im Rahmen einer Risikoabschätzung und verschiedene qualitative Modellierungs- und Analyseansätze erweitert. für die systematische Analyse des wechselseitigen Einflusses der beteiligten Domänen und die Integration in die Zuverlässigkeitsbewertung wurden Wechselwirkungen zwischen den Domänen untersucht und klassifiziert.
  BibTeX
  @inproceedings{WedelGGBAW2007, abstract = {Aufgrund der unvollst{\"a}ndigen Informationen {\"u}ber ein mechatronisches System stellt die Fr{\"u}he Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung eine große Herausforderung dar. Um die jeweiligen Vorteile zu nutzen, wurden klassische Ans{\"a}tze in den einzelnen Dom{\"a}nen kombiniert und in eine ganzheitliche Methode zur Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung in den Fr{\"u}hen Entwicklungsphasen integriert. In Zusammenarbeit verschiedener Ingenieursdisziplinen wurde die ganzheitliche Methode um die rechnergest{\"u}tzte Ermittlung von Fehlerzusammenh{\"a}ngen im Rahmen einer Risikoabsch{\"a}tzung und verschiedene qualitative Modellierungs- und Analyseans{\"a}tze erweitert. f{\"u}r die systematische Analyse des wechselseitigen Einflusses der beteiligten Dom{\"a}nen und die Integration in die Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung wurden Wechselwirkungen zwischen den Dom{\"a}nen untersucht und klassifiziert.}, abteilung = {ra}, address = {Paderborn, Germany}, author = {Wedel, Michael and G{\"o}hner, Peter and G{\"a}ng, Jochen and Bertsche, Bernd and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {5. Paderborner Workshop "Entwurf mechatronischer Systeme"}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {22--23}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, editor = {Gausemeier, J{\"u}rgen and et al.}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, language = {German}, location = {Paderborn, Germany}, month = {03}, owner = {Thomas}, pages = {257--272}, project = {DFG460}, publisher = {HNI Verlag, Paderborn}, series = {HNI Verlagsschriftenreihe}, title = {{Dom{\"a}nen{\"u}bergreifende Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung in fr{\"u}hen Entwicklungsphasen unter Ber{\"u}cksichtigung von Wechselwirkungen}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2007/EMS_WedelGGBAW2007.pdf}, volume = 210, year = 2007 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2007/EMS_WedelGGBAW2007.pdf
2005
1. Frühe Zuverlässigkeitsanalyse mechatronischer Systeme; Early Reliability Analysis for Mechatronic Systems. Patrick Jäger; Bernd Bertsche; Talal Arnout and Hans-Joachim Wunderlich. In 22. VDI Tagung Technische Zuverlässigkeit (TTZ’05), Stuttgart, Germany, 2005, pp. 39--56.
  Abstract
  Mechatronische Systeme sind heutzutage allgegenwärtig. Durch die Kombination aus Mechanik und moderner Informationsverarbeitung (Elektronik und Software) kann die Leistungsfähigkeit von Produkten deutlich gesteigert werden. Ein Beispiel hierfür sind CVTGetriebe. Die ersten Getriebe dieser Bauart waren weitgehend mechanisch/hydraulische Strukturen 1. Modernere CVT-Getriebe, wie das ZF Ecotronic 2 oder das Front-CVT der Mercedes-Benz A-Klasse 3 verfügen über eine elektronische Steuerung, die die Leistungsfähigkeit des Getriebes zu steigern vermag aber auch zu UnZuverlässigkeiten führen kann. In diesem Beitrag soll das Thema der Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme aufgegriffen werden und insbesondere vor dem Hintergrund der Zuverlässigkeitsarbeit in Frühen Entwicklungsphasen diskutiert werden, da namentlich die Konzeptphase durch die Auswahl des richtigen Konzeptes für den endgültigen Produkterfolg hauptverantwortlich ist. Hierzu wird speziell das Thema der Informationsgewinnung in Frühen Phasen thematisiert, da der Erfolg der Zuverlässigkeitsarbeit maßgeblich von der Daten- und Informationslage abhängig ist.
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  @inproceedings{JaegerBAW2005, abstract = {Mechatronische Systeme sind heutzutage allgegenw{\"a}rtig. Durch die Kombination aus Mechanik und moderner Informationsverarbeitung (Elektronik und Software) kann die Leistungsf{\"a}higkeit von Produkten deutlich gesteigert werden. Ein Beispiel hierf{\"u}r sind CVTGetriebe. Die ersten Getriebe dieser Bauart waren weitgehend mechanisch/hydraulische Strukturen [1]. Modernere CVT-Getriebe, wie das ZF Ecotronic [2] oder das Front-CVT der Mercedes-Benz A-Klasse [3] verf{\"u}gen {\"u}ber eine elektronische Steuerung, die die Leistungsf{\"a}higkeit des Getriebes zu steigern vermag aber auch zu UnZuverl{\"a}ssigkeiten f{\"u}hren kann. In diesem Beitrag soll das Thema der Zuverl{\"a}ssigkeit mechatronischer Systeme aufgegriffen werden und insbesondere vor dem Hintergrund der Zuverl{\"a}ssigkeitsarbeit in Fr{\"u}hen Entwicklungsphasen diskutiert werden, da namentlich die Konzeptphase durch die Auswahl des richtigen Konzeptes f{\"u}r den endg{\"u}ltigen Produkterfolg hauptverantwortlich ist. Hierzu wird speziell das Thema der Informationsgewinnung in Fr{\"u}hen Phasen thematisiert, da der Erfolg der Zuverl{\"a}ssigkeitsarbeit maßgeblich von der Daten- und Informationslage abh{\"a}ngig ist.}, abteilung = {ra}, address = {Stuttgart, Germany}, author = {J{\"a}ger, Patrick and Bertsche, Bernd and Arnout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {22. VDI Tagung Technische Zuverl{\"a}ssigkeit (TTZ'05)}, cr-category = {A General Literature}, day = {7--8}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {3-18-091884-5}, language = {German}, location = {Stuttgart, Germany}, month = {04}, owner = {Thomas}, pages = {39--56}, project = {DFG460}, publisher = {VDE VERLAG GMBH}, series = {VDI-Berichte/VDI-Tagungsb{\"a}nde}, title = {{Fr{\"u}he Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse mechatronischer Systeme}; {Early Reliability Analysis for Mechatronic Systems}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/TTZ_JaegeBAW2005.pdf}, volume = 1884, year = 2005 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/TTZ_JaegeBAW2005.pdf
2. Frühe Zuverlässigkeitsanalyse mechatronischer Systeme; Early Reliability Analysis for Mechatronic Systems. Patrick Jäger; Bernd Bertsche; Talal Arnout and Hans-Joachim Wunderlich. In 22. VDI Tagung Technische Zuverlässigkeit (TTZ’05), Stuttgart, Germany, 2005, pp. 39--56.
  Abstract
  Mechatronische Systeme sind heutzutage allgegenwärtig. Durch die Kombination aus Mechanik und moderner Informationsverarbeitung (Elektronik und Software) kann die Leistungsfähigkeit von Produkten deutlich gesteigert werden. Ein Beispiel hierfür sind CVTGetriebe. Die ersten Getriebe dieser Bauart waren weitgehend mechanisch/hydraulische Strukturen 1. Modernere CVT-Getriebe, wie das ZF Ecotronic 2 oder das Front-CVT der Mercedes-Benz A-Klasse 3 verfügen über eine elektronische Steuerung, die die Leistungsfähigkeit des Getriebes zu steigern vermag aber auch zu UnZuverlässigkeiten führen kann. In diesem Beitrag soll das Thema der Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme aufgegriffen werden und insbesondere vor dem Hintergrund der Zuverlässigkeitsarbeit in Frühen Entwicklungsphasen diskutiert werden, da namentlich die Konzeptphase durch die Auswahl des richtigen Konzeptes für den endgültigen Produkterfolg hauptverantwortlich ist. Hierzu wird speziell das Thema der Informationsgewinnung in Frühen Phasen thematisiert, da der Erfolg der Zuverlässigkeitsarbeit maßgeblich von der Daten- und Informationslage abhängig ist.
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  @inproceedings{JaegerBAW2005, abstract = {Mechatronische Systeme sind heutzutage allgegenw{\"a}rtig. Durch die Kombination aus Mechanik und moderner Informationsverarbeitung (Elektronik und Software) kann die Leistungsf{\"a}higkeit von Produkten deutlich gesteigert werden. Ein Beispiel hierf{\"u}r sind CVTGetriebe. Die ersten Getriebe dieser Bauart waren weitgehend mechanisch/hydraulische Strukturen [1]. Modernere CVT-Getriebe, wie das ZF Ecotronic [2] oder das Front-CVT der Mercedes-Benz A-Klasse [3] verf{\"u}gen {\"u}ber eine elektronische Steuerung, die die Leistungsf{\"a}higkeit des Getriebes zu steigern vermag aber auch zu UnZuverl{\"a}ssigkeiten f{\"u}hren kann. In diesem Beitrag soll das Thema der Zuverl{\"a}ssigkeit mechatronischer Systeme aufgegriffen werden und insbesondere vor dem Hintergrund der Zuverl{\"a}ssigkeitsarbeit in Fr{\"u}hen Entwicklungsphasen diskutiert werden, da namentlich die Konzeptphase durch die Auswahl des richtigen Konzeptes f{\"u}r den endg{\"u}ltigen Produkterfolg hauptverantwortlich ist. Hierzu wird speziell das Thema der Informationsgewinnung in Fr{\"u}hen Phasen thematisiert, da der Erfolg der Zuverl{\"a}ssigkeitsarbeit maßgeblich von der Daten- und Informationslage abh{\"a}ngig ist.}, abteilung = {ra}, address = {Stuttgart, Germany}, author = {J{\"a}ger, Patrick and Bertsche, Bernd and Arnout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {22. VDI Tagung Technische Zuverl{\"a}ssigkeit (TTZ'05)}, cr-category = {A General Literature}, day = {7--8}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {3-18-091884-5}, language = {German}, location = {Stuttgart, Germany}, month = {04}, owner = {Thomas}, pages = {39--56}, project = {DFG460}, publisher = {VDE VERLAG GMBH}, series = {VDI-Berichte/VDI-Tagungsb{\"a}nde}, title = {{Fr{\"u}he Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse mechatronischer Systeme}; {Early Reliability Analysis for Mechatronic Systems}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/TTZ_JaegeBAW2005.pdf}, volume = 1884, year = 2005 }
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3. On the Reliability Evaluation of SRAM-based FPGA Designs. Oliver Héron; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL’05), Tampere, Finland, 2005, pp. 403--408. DOI: https://doi.org/10.1109/FPL.2005.1515755
  Abstract
  Benefits of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) have lead to a spectrum of use ranging from consumer products to astronautics. This diversity necessitates the need to evaluate the reliability of the FPGA, because of their high susceptibility to soft errors, which are due to the high density of embedded SRAM cells. Reliability evaluation is an important step in designing highly reliable systems, which results in a strong competitive advantage in today's marketplace. This paper proposes a mathematical model able to evaluate and therefore help to improve the reliability of SRAM-based FPGAs.
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  @inproceedings{HeAW2005, abstract = {Benefits of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) have lead to a spectrum of use ranging from consumer products to astronautics. This diversity necessitates the need to evaluate the reliability of the FPGA, because of their high susceptibility to soft errors, which are due to the high density of embedded SRAM cells. Reliability evaluation is an important step in designing highly reliable systems, which results in a strong competitive advantage in today's marketplace. This paper proposes a mathematical model able to evaluate and therefore help to improve the reliability of SRAM-based FPGAs.}, abteilung = {ra}, address = {Tampere, Finland}, author = {Héron, Oliver and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL'05)}, comment = {IEEE Catalog Number: 05EX1155}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {24--26}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1109/FPL.2005.1515755}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {0-7803-9362-7}, language = {English}, location = {Tampere, Finland}, month = {08}, owner = {Thomas}, pages = {403--408}, privnote = {IEEE Catalog Number: 05EX1155}, project = {DFG460}, publisher = {IEEE Computer Society}, title = {{On the Reliability Evaluation of SRAM-based FPGA Designs}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/FPL_HeAW2005.pdf}, year = 2005 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/FPL_HeAW2005.pdf
  DOI
  10.1109/FPL.2005.1515755
4. On the Reliability Evaluation of SRAM-based FPGA Designs. Oliver Héron; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL’05), Tampere, Finland, 2005, pp. 403--408. DOI: https://doi.org/10.1109/FPL.2005.1515755
  Abstract
  Benefits of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) have lead to a spectrum of use ranging from consumer products to astronautics. This diversity necessitates the need to evaluate the reliability of the FPGA, because of their high susceptibility to soft errors, which are due to the high density of embedded SRAM cells. Reliability evaluation is an important step in designing highly reliable systems, which results in a strong competitive advantage in today's marketplace. This paper proposes a mathematical model able to evaluate and therefore help to improve the reliability of SRAM-based FPGAs.
  BibTeX
  @inproceedings{HeAW2005, abstract = {Benefits of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) have lead to a spectrum of use ranging from consumer products to astronautics. This diversity necessitates the need to evaluate the reliability of the FPGA, because of their high susceptibility to soft errors, which are due to the high density of embedded SRAM cells. Reliability evaluation is an important step in designing highly reliable systems, which results in a strong competitive advantage in today's marketplace. This paper proposes a mathematical model able to evaluate and therefore help to improve the reliability of SRAM-based FPGAs.}, abteilung = {ra}, address = {Tampere, Finland}, author = {Héron, Oliver and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL'05)}, comment = {IEEE Catalog Number: 05EX1155}, cr-category = {B.8.1 Reliability, Testing, and Fault-Tolerance}, day = {24--26}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, doi = {10.1109/FPL.2005.1515755}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {0-7803-9362-7}, language = {English}, location = {Tampere, Finland}, month = {08}, owner = {Thomas}, pages = {403--408}, project = {DFG460}, publisher = {IEEE Computer Society}, title = {{On the Reliability Evaluation of SRAM-based FPGA Designs}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/FPL_HeAW2005.pdf}, year = 2005 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2005/FPL_HeAW2005.pdf
  DOI
  10.1109/FPL.2005.1515755
2004
1. Reliability Considerations for Mechatronic Systems on the Basis of a State Model. Peter Göhner; Eduard Zimmer; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 17th International Conference on Architecture of Computing Systems (ARCS’04) - Organic and Pervasive Computing, Augsburg, Germany, 2004, pp. 106--112.
  Abstract
  The first step in analyzing a problem is to establish a valid model that would represent this problem. The model helps mainly in understanding the problem by depicting it in a visual form. Hence, in order to analyze the reliability of mechatronic systems, we need to understand first how such systems fail and how they behave in the presence of a failure. This understanding would help us later in the analysis and the development of formal solutions to achieve the demanded reliability. This could be achieved using the model that we have developed, which will be presented in this paper.
  BibTeX
  @inproceedings{GoehnZAW2004, abstract = {The first step in analyzing a problem is to establish a valid model that would represent this problem. The model helps mainly in understanding the problem by depicting it in a visual form. Hence, in order to analyze the reliability of mechatronic systems, we need to understand first how such systems fail and how they behave in the presence of a failure. This understanding would help us later in the analysis and the development of formal solutions to achieve the demanded reliability. This could be achieved using the model that we have developed, which will be presented in this paper.}, abteilung = {ra}, address = {Augsburg, Germany}, author = {G{\"o}hner, Peter and Zimmer, Eduard and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 17th International Conference on Architecture of Computing Systems (ARCS'04) - Organic and Pervasive Computing}, cr-category = {A General Literature}, day = {23--26}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, editor = {Brinkschulte, Uwe and Becker, J{\"u}rgen and Fey, Dietmar and Großpietsch, Karl-Erwin and Hochberger, Christian and Maehle, Erik and Runkler, Thomas A.}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {3-88579-370-9}, language = {English}, location = {Augsburg, Germany}, month = {03}, owner = {Thomas}, pages = {106--112}, project = {DFG460}, publisher = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik}, series = {Lecture Notes in Informatics}, title = {{Reliability Considerations for Mechatronic Systems on the Basis of a State Model}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2004/ARCS_GoehnZAW2004.pdf}, volume = 41, year = 2004 }
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  https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2004/ARCS_GoehnZAW2004.pdf
2. Reliability Considerations for Mechatronic Systems on the Basis of a State Model. Peter Göhner; Eduard Zimmer; Talal Arnaout and Hans-Joachim Wunderlich. In Proceedings of the 17th International Conference on Architecture of Computing Systems (ARCS’04) - Organic and Pervasive Computing, Augsburg, Germany, 2004, pp. 106--112.
  Abstract
  The first step in analyzing a problem is to establish a valid model that would represent this problem. The model helps mainly in understanding the problem by depicting it in a visual form. Hence, in order to analyze the reliability of mechatronic systems, we need to understand first how such systems fail and how they behave in the presence of a failure. This understanding would help us later in the analysis and the development of formal solutions to achieve the demanded reliability. This could be achieved using the model that we have developed, which will be presented in this paper.
  BibTeX
  @inproceedings{GoehnZAW2004, abstract = {The first step in analyzing a problem is to establish a valid model that would represent this problem. The model helps mainly in understanding the problem by depicting it in a visual form. Hence, in order to analyze the reliability of mechatronic systems, we need to understand first how such systems fail and how they behave in the presence of a failure. This understanding would help us later in the analysis and the development of formal solutions to achieve the demanded reliability. This could be achieved using the model that we have developed, which will be presented in this paper.}, abteilung = {ra}, address = {Augsburg, Germany}, author = {G{\"o}hner, Peter and Zimmer, Eduard and Arnaout, Talal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {Proceedings of the 17th International Conference on Architecture of Computing Systems (ARCS'04) - Organic and Pervasive Computing}, cr-category = {A General Literature}, day = {23--26}, department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Technische Informatik, Rechnerarchitektur}, editor = {Brinkschulte, Uwe and Becker, J{\"u}rgen and Fey, Dietmar and Großpietsch, Karl-Erwin and Hochberger, Christian and Maehle, Erik and Runkler, Thomas A.}, institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany}, isbn = {3-88579-370-9}, language = {English}, location = {Augsburg, Germany}, month = {03}, owner = {Thomas}, pages = {106--112}, project = {DFG460}, publisher = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik}, series = {Lecture Notes in Informatics}, title = {{Reliability Considerations for Mechatronic Systems on the Basis of a State Model}}, type = {Konferenz-Beitrag}, url = {https://www.iti.uni-stuttgart.de//fileadmin/rami/files/publications/2004/ARCS_GoehnZAW2004.pdf}, volume = 41, year = 2004 }
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Workshop Contributions

2008
1. On the Reliability Modeling of Embedded Hardware-Software Systems. Michael A. Kochte; Rafal Baranowski and Hans-Joachim Wunderlich. In 1st IEEE Workshop on Design for Reliability and Variability (DRV’08), Santa Clara, California, USA, 2008.
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  @inproceedings{KochtBW2008, abteilung = {rawork}, address = {Santa Clara, California, USA}, author = {Kochte, Michael A. and Baranowski, Rafal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {1st IEEE Workshop on Design for Reliability and Variability (DRV'08)}, day = {30--31}, language = {English}, location = {Santa Clara, California, USA}, month = {10}, owner = {Thomas}, project = {DFG460}, title = {{On the Reliability Modeling of Embedded Hardware-Software Systems}}, year = 2008 }
2. On the Reliability Modeling of Embedded Hardware-Software Systems. Michael A. Kochte; Rafal Baranowski and Hans-Joachim Wunderlich. In 1st IEEE Workshop on Design for Reliability and Variability (DRV’08), Santa Clara, California, USA, 2008.
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  @inproceedings{KochtBW2008, abteilung = {rawork}, address = {Santa Clara, California, USA}, author = {Kochte, Michael A. and Baranowski, Rafal and Wunderlich, Hans-Joachim}, booktitle = {1st IEEE Workshop on Design for Reliability and Variability (DRV'08)}, day = {30--31}, language = {English}, location = {Santa Clara, California, USA}, month = {10}, owner = {Thomas}, project = {DFG460}, title = {{On the Reliability Modeling of Embedded Hardware-Software Systems}}, year = 2008 }

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DFG - Researcher Group 460

Development of Concepts and Methods for Reliability Evaluation of Mechatronic Systems in Early Development Phases

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2009

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