Оценка эффективности по критерию трудоемкости применения тестовых систем на основе генераторов конвейеризированных контрольных кодов

Данная статья посвящена оценке трудоемкости разработки тестовых систем на основе конвейеризированных генераторов контрольных кодов и эффективности использования подобных тестовых систем для выбора способа обеспечения сбоеустойчивости системы на базе ПЛИС с точки зрения трудоемкости всего проекта. Для оценки трудоемкости предлагается использовать модель COCOMO II, коэффициенты которой адаптированы для HDL-кода. В статье рассмотрен пример имплементации трех способов обеспечения сбоеустойчивости в разработанную систему на базе ПЛИС. Была сделана оценка трудоемкости разработки защищенной системы для двух маршрутов проектирования. В первом случае было разработано три версии целевой защищенной системы, после чего была выбрана лучшая по заданным критериям. Во втором случае до начала разработки защищенной целевой системы был проведен дополнительный анализ с использованием тестовой системы на основе конвейеризированного генератора контрольных кодов, в ходе которого был выбран лучший по заданным характеристикам способ обеспечения сбоеустойчивости, который и был имплементирован в целевую систему. Далее было проведено сравнение трудоемкостей этих маршрутов проектирования и сделан вывод об эффективности применения методики выбора способа обеспечения сбоеустойчивости на основе использования тестовой системы. Оценка эффективности по критерию трудоемкости была проведена на основе количества строк кода в проекте и состояла из нескольких последовательных шагов: от оценки количества строк кода в проекте целевого устройства без имплементации методов обеспечения сбоеустойчивости и целевого устройства, защищенного каждым из рассмотренных методов обеспечения сбоеустойчивости, до сравнения изменения трудоемкости этапа выбора и имплементации способа обеспечения сбоеустойчивости и общего изменения трудоемкости проекта.

1. Брехов О.М, Ратников М.О., Сравнительный анализ тестовых систем ПЛИС и их окружения. Труды МАИ, В. 125, 2022, DOI: 10.34759/trd-2022-125-22.

2. Райзберг Б.А. Современный экономический словарь. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. 6-е изд., перераб. и доп. Москва: ИНФРА-М, 2024. 512 с.

3. Boehm B.W. et al. Software Cost Estimation with COCOMO II. Prentice Hall, 2000.

4. Santos L.P., Ferreira M. Applying COCOMO II for a DO-178C Safety-Critical Software Effort Estimation. J AerospTechnol Manag, 11: e1819. DOI: 10.5028/jatm.v11.1031.

5. Kaur I., Narula G.S., Wason R. et al. Neuro fuzzy – COCOMO II model for software cost estimation. Int. j. inf. tecnol. 10, 181-187, 2018. DOI: 10.1007/s41870-018-0083-6.

6. Ren Y., Li Z. Cost Estimation of Software Projects Based on the COCOMOII Model. Atiquzzaman M., Yen N., Xu Z. (eds). Proceedings of the 5th International Conference on Big Data Analytics for Cyber-Physical System in Smart City, vol. 1, BDCPS, 2023. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, vol. 235. Springer, Singapore. DOI:10.1007/978-981-96-0211-7_20.

7. Fornaciari W., Salice F., Scarpazza D., Early estimation of the size of VHDL projects. First IEEE/ACM/IFIP International Conference on Hardware. Software Codesign and Systems Synthesis, Newport Beach, CA, USA, 2003, pp. 207-212. DOI: 10.1109/CODES.

8. Space Telecommunications Radio System (STRS) application repository design and analysis / Louis M. H. Cleveland, Ohio: National Aeronautics and Space Administration, Glenn Research Center, November 2013.

9. Hira A. Calibrating COCOMO® II for Functional Size Metrics: PhD Dissertation, University of Southern California, 2020.

10. Brekhov O., Ratnikov M. Pipelined Error-detecting Codes in FPGA Testing. Advances in Electrical and Computer Engineering, 2014, no. 2, vol. 14, pp. 57-62. DOI:10.4316/AECE.2014.02010.

11. Brekhov O., Ratnikov M. Using pipelined control code generator as a reference system in FPGA’s selection as a hardware platform for fault-tolerance computing system. Journal of Physics: Conference Series, v. 1925, 2021. DOI: 10.1088/1742-6596/1925/1//012038.

12. Ratnikov M.O. m.o.ratnikov/disser_sources. Available at: https://gitverse.ru/m.o.ratnikov/disser_sources, accessed 06.11.2025.

13. Syntacore GitHub, SCR1 RISC-V Core, Available at: https://github.com/syntacore/scr1, accessed 06.11.2025.