Search academic texts

Information × Registration Number 2118U005346, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title THE OPTIMIZATION OF ENERGY-EFFICIENCY AND RELIABILITY USING COMPLEX REDUNDANCY IN COMPUTING SYSTEMS popup.author Каменських А. М.Тюрін С. Ф.Kamenskih A. N.Tyurin S. F. popup.publication 07-12-2018 popup.source_user Журнал "Радіоелектроніка, інформатика, управління" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ric.zp.edu.ua/article/view/149805 popup.publisher National University "Zaporizhzhia Polytechnic" Description Актуальність. Завдання підвищення енергоефективності та надійності систем управління і обчислювальної техніки як і раніше залишається однією з найважливіших в 21-му столітті. Особливо в галузі аерокосмічної мікроелектроніки, де потрібно забезпечити стійкість до впливу одиночних ефектів, що породжуються зарядженими частинками, і одночасно забезпечити мінімальне енергоспоживання, так як можливості по її генерації істотно обмежені. При цьому продуктивність залишається важливим параметром для розробників електронних пристроїв. Таким чином, виходить складне оптимізаційне завдання з варійованими змінними – надійності, енергоефективності та продуктивності, при існуючих виробничих обмеженнях. Мета роботи – вирішення оптимізаційної задачі синтезу цифрових пристроїв, здатних працювати в широкому діапазоні температури і напруги при обмеженнях по надійності і продуктивності. Метод. Самосинхронні схеми, що забезпечують стабільну роботу за реальними затримками, у тому числі і при ультранизькій напрузі живлення, зарекомендували себе як рішення для зазначеної вище галузі застосування. Для підвищення надійності в критичних системах часто використовується резервування, наприклад, потрійне модульне резервування, або коди Гемінга для схем з пам’яттю. Однак в самосинхронних схемах застосування зазначених методів ускладнюється високою надмірністю і вноситься затримкою. Крім того, стандартна модель Маллера не дозволяє враховувати вплив на систему одиночних відмов або збоїв, в результаті резервування призводить до порушення ключової властивості самосинхронних схем – напівмодулярності. У статті розвивається запропонований метод резервування на транзисторному рівні, який в поєднанні з вже добре відомими методами дозволяє отримати нові ефективні рішення. Результати. Розроблено модель відмовостійких самосінхронних схем, що дозволяє аналітично підтверджувати належність відмовостійкої схеми до класу самосинхронних. Запропоновано методику комбінованого резервування, що дозволяє проводити синтез відмовостійких самосинхронних схем з оптимізацією за ключовими параметрами. Висновки. Проведене дослідження підтвердило, що тільки комбіноване резервування забезпечує досягнення оптимуму функцій в поставленому завданні. Надалі перспективно розширити об’єкт дослідження за рахунок синхронних і гібридних цифрових пристроїв. popup.nrat_date 2026-02-09 Close