Proyecto DESYRE

oannis Sourdis del Departamento de Ingeniería Informática de la Universidad Tecnológica Chalmers (Suecia) explicó a los participantes del congreso DATE 2012 celebrado recientemente en Dresde (Alemania) que numerosos dispositivos utilizados en el ámbito médico en la actualidad, como los marcapasos u otros dispositivos implantables, se basan en tres componentes fundamentales: la fiabilidad, un tamaño pequeño y la longevidad. Aquí es donde entra en escena el consorcio DESYRE.

Expertos en la materia calculan que las tasas de fallo de este tipo de dispositivos aumentarán en paralelo al progreso tecnológico. El equipo de DESYRE está creando nuevas técnicas de diseño aplicadas a futuros «sistemas en chip» para mejorar la fiabilidad pero también reducir el consumo energético y los excesos de rendimiento asociados a la tolerancia a los fallos.

«Nos dedicamos al diseño de sistemas en chip de gran fiabilidad que consuman mucha menos energía que otros diseños de sistemas de alta fiabilidad», explicó el profesor Sourdis. «Este método permite diseñar dispositivos de elevada fiabilidad que cuentan con baterías pequeñas y una longevidad inusitada. Es perfecto para aplicaciones en las que la seguridad es crítica, por ejemplo dispositivos médicos como los marcapasos o los de estimulación cerebral profunda dedicados al tratamiento de la enfermedad de Parkinson.»

La mayoría de los estudios dedicados a los sistemas fiables suelen tratar sobre mecanismos a prueba de fallos que emplean una serie de métodos de redundancia. En este caso, los subsistemas importantes se consideran «a prueba de fallos». Para evaluar los fallos de los subsistemas se utiliza más energía y por tanto se reduce el rendimiento de los chips. De esta forma se desperdicia tiempo y energía.

Los socios del proyecto DESYRE han dividido el sistema en un chip en dos sectores distintos. El primero presenta una elevadísima resistencia a los fallos, mientras que el segundo contiene componentes propensos a fallos de procesado. Los investigadores afirmaron que los núcleos del segundo sector son intercambiables y que la tarea de uno de ellos puede transferirse a cualquiera de los otros en caso de que se detecte un fallo en el funcionamiento. La parte libre de fallos supervisa el funcionamiento de la parte propensa a fallos mediante la ejecución de «comprobaciones de integridad» en los núcleos de procesamiento y también es responsable de garantizar que cada núcleo procesa su subtarea asignada sin ningún tipo de errores.

«Probablemente diseñar un sistema en chip de alta fiabilidad mediante componentes que pueden fallar parezca poco intuitivo, pero esa es exactamente nuestra propuesta », afirmó Gerard Rauwerda, director de tecnología de Recore Systems B.V. (Países Bajos), uno de los socios industriales de DESYRE. «Lo más formidable del método de DESYRE es que el sistema no deja de realizar su tarea con fiabilidad incluso aunque fallen uno o más núcleos y por tanto se aumenta la longevidad del chip.»

Según el equipo este dispositivo innovador y tolerante a fallos permitirá ahorros energéticos de al menos entre el 10 % y el 20 % y reducirá los obstáculos al rendimiento.

«Aquellos que necesiten un dispositivo médico implantable también se verán beneficiados por este paradigma pues prolonga la vida de la batería y postpone su reemplazo sin que peligre la fiabilidad», afirmó el profesor Sourdis.

En el consorcio de DESYRE participan expertos de Grecia, Italia, Países Bajos, Suiza y Reino Unido.