Сегодня в России наблюдается большой спрос на электронику отечественного производства, в частности, на электронику специального назначения, используемую в космической и других сферах. Ученые предложили способ увеличения надежности вычислительных систем путем оптимального использования избыточности, резервирования.
Разработка Пермского Политеха увеличит надежность вычислительной техники / ©Getty images
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus. «У резервирования есть свои плюсы и минусы. Плюс — это высокая надежность такой системы. Минус — избыточность, то есть большие затраты. К примеру, увеличение габаритов, веса, энергопотребления, возможное снижение быстродействия и других показателей.
В космосе требуются надежные решения, используется резервирование, при этом имеются ограничения по габаритам и весу. Потому и приходится искать баланс между надежностью и избыточностью. Не всегда целесообразно повышать избыточность, поэтому существует потребность в нахождении оптимальных решений», — сообщает аспирант кафедры автоматики и телемеханики Иван Бурдышев.
Основная идея заключается в оптимальном перераспределении задач между подсистемами. Все эти методы могут применяться в различных элементах устройств, где, например, резервируются триггеры. Могут резервироваться выборочно некоторые части, которые наиболее подвержены сбоям.
«Наша работа может быть полезна в проектировании электронных устройств с точки зрения надежности. Разработку можно использовать для оптимального конструкторского решения при создании современных цифровых устройств. В частности, мы рассматриваем возможность использования данных решений в программируемых логических интегральных схемах», — поясняет научный руководитель исследователя, профессор кафедры автоматики и телемеханики Сергей Тюрин.
Сейчас ученые работают над повышением устойчивости к отказам интегральных микросхем методами гибкого резервирования, а также транзисторного резервирования. Это позволит повысить конкурентоспособность отечественной электроники.
