New Fault Detection, Mitigation and Injection Strategies for Current and Forthcoming Challenges of HW Embedded Designs

Abstract

"The problem with the world is that the intelligent people are full of doubts, while the stupid ones are full of confidence." Charles Bukowski AgraïmentsVolguera començar agraïnt totes aquelles persones que han fet possible que esta tesi esdevinguera realitat. A totes aquelles persones i que m'han acompanyat durant tot este temps, amb el seu suport tècnic, lingüístic, físic, econòmic o psicològic. Primerament, agrair els meus directors els doctors David de Andrés i Juan CarlosRuiz per la seua dedicació, suport i ànim durant estos anys. Heu sigut de gran ajuda. També al professor Pedro Gil per confiar en mi i donar-me el recolzament econòmic i científic per portar a terme el projecte.Així mateix, també volguera tenir unes paraules per als meus companys del grup de Sistemes Tolerants a Fallades (STF) i en especial als del laboratori: el ja doctor Jesus Friginal, Miquel Martinez, Héctor Marco, Javier Cancio i Antonio Bustos. Haveu sigut els millors, i junts hem passat molt bons moments. També agrair els companys de l'estada a Edinburgh Félix Casado i Ali Ebrahim, i molt especialment als del Barcelona Supercomputing Center Carles, Jaume, Mikel, Javi, Maria, David, Roberto, Milos, Mladen, Suzanna, Quixiao, Leonidas i la resta del grup CAOS per fer-me sentir com a casa.Per descomptat que no només he rebut suport dels companys de recerca. Per això he d'esmentar la meua estimada Sara, per donar-me tot el suport i l'estima possibles i impossibles, i els meus pares i germans, perquè sempre han estat fentme costat i m'han animat a seguir estudiant per comprendre millor el món que ens envolta.Finalment a les persones de la Universitat en general, i del món científic en particular, a la vocació dels quals devem que el sistema continue funcionant.Jaume.v SumariLa rellevància que l'electrònica adquireix en la seguretat dels productes ha crescut inexorablement, puix cada volta més aquesta abasta una major influència en la funcionalitat dels mateixos. Però, per descomptat, aquest fet ve acompanyat d'un constant necessitat de majors prestacions per acomplir els requeriments funcionals, mentre es mantenen els costos i consums en uns nivells reduïts. Donat aquest escenari, la indústria està fent esforços per proveir una tecnologia que complisca amb totes les especificacions de potència, consum i preu, tot a costa d'un increment en la vulnerabilitat a diversos tipus de fallades conegudes, i a la introducció de nous tipus.Per oferir una solució a les noves i creixents fallades als sistemes, els dissenyadors han recorregut a tècniques tradicionalment associades a sistemes crítics per a la seguretat, que en general oferixen resultats sub-òptims. De fet, les arquitectures empotrades modernes oferixen la possibilitat d'optimitzar les propietats de confiabilitat en habilitar la interacció dels nivells de hardware, firmware i software en el procés. Tot i això eixe punt no està resolt encara. Es necessiten avanços a tots els nivells en l'esmentada direcció per poder assolir els objectius d'una tolerància a fallades flexible, robusta, resili...