Радиационностойкая ЭКБ для космонавтики

Автор Veganin, 07.11.2022 10:55:22

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Veganin

https://nauka.tass.ru/nauka/16259205
ЦитатаВ  России нашли способ повысить надежность электронных приборов в космосе

ПЕРМЬ, 7 ноября. /ТАСС/. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) нашли способ повысить надежность электронных приборов и изделий, используемых в космосе, а также авиации, военной и медицинской отраслях. Новый метод позволяет снизить потребляемую мощность аппаратуры, и обеспечить высокий уровень отказоустойчивости, рассказали ТАСС в понедельник в пресс-службе вуза.

"Одним из распространенных способов повышения надежности электронных изделий является использование структурной избыточности - введение в цифровую систему дополнительных резервных элементов, каналов, устройств и микросхем. Такой подход многократно увеличивает стоимость, вес, габариты и потребляемую мощность изделия, но оправдан для так называемых критических областей применения: в медицинской аппаратуре, аппаратуре атомной энергетики, в авиации, в космической и военной технике, - сообщили в университете. - Моделируя различные варианты резервирования и анализируя их эффективность, ученые Пермского политеха предложили решение, позволяющее сократить затраты на обеспечение надежности при сохранении ее высокого уровня отказоустойчивости".

В частности, для защиты логических элементов микросхем от отказов и сбоев, которые могут быть вызваны высокой или низкой температурой, давлением, радиацией и другими факторами, исследователи предложили использовать резервирование на уровне транзисторов. "Используется так называемое расчетверение: каждый транзистор заменяется на особенным образом соединенные между собой четыре транзистора. Такой подход позволяет обеспечить надежную работу системы в случае проблем с одним из транзисторов в каждой "четверке", а такие случаи бывают, например, при воздействии на аппаратуру тяжелой заряженной частицы, пронзающей космический аппарат", - пояснили члены исследовательской группы.

Ученые исследовали несколько вариантов размещения резервных транзисторных структур в микрочипах и с помощью компьютерного моделирования оценили характеристики их работы. Полученные данные используются для выявления наиболее эффективной структуры логических элементов, позволяющей снизить энергопотребление микрочипа в целом или уменьшить площадь кристалла кремния, необходимого для его работы.

"Предложенный метод поиска оптимальной структуры логического элемента позволит отечественным конструкторам создавать надежные микросхемы с уменьшенным энергопотреблением для высоконадежного оборудования, используемого в тех сферах, где цена ошибки высока, например, - медицина, космос, атомная энергетика и авиация", - отметил аспирант, ассистент кафедры автоматики и телемеханики электротехнического факультета ПНИПУ Максим Никитин.

Исследование пермских ученых уже опубликовано в журнале "Технологии и компоненты микро- и наноэлектроники" за 2022 год.

Об университете
Пермский национальный исследовательский политехнический университет был основан в 1953 году. ПНИПУ является правопреемником и продолжателем традиций Пермского горного института и Пермского политехнического института, сейчас это многопрофильное высшее учебное заведение, обеспечивающее подготовку и переподготовку кадров в технических, технологических, естественнонаучных, экономико-управленческих, гуманитарных, социальных специальностях и направлениях высшего образования.
Воплотить идею на кристалле (простейший 8-16 разрядный микроконтроллер, например) и на ускоритель в Дубну, получить экспериментальное подтверждение  работоспособности метода. По идее, разработчики радстойкой ЭКБ уже должны были заинтересоваться.
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека
«Индия может осуществить подготовку и запуск миссии к Венере в очень короткий срок, поскольку у Индии есть для этого потенциал», — глава ISRO Шридхара Паникер Сомнатха.

thunder26

#1
Идея стара как мир. В буржуйских ПЛИС TMR ячеек давно реализовано.
В простейшем 8-16 разрядном микроконтроллере количество чувствительных ячеек слишком мало, чтобы вероятность одиночного события имела хоть какое то критическое значение. Незачем там это городить, проще программно следить.
Очень трудно сделать точный прогноз, особенно о будущем (с) Нильс Бор

ОАЯ

https://microelectronica.pro/  - Российский Форум «Микроэлектроника 2022»- журная для КТНов и пр. академиков ни о чем.
Был хороший журнал на сайте https://kit-e.ru/ -   Компоненты и технологии - журнал об электронных компонентах - об электронных компонентах, датчиках, микросхемах, микроконтроллерах, светодиодах, DSP. Единственный и поэтому лучший. Но сейчас не работает.

В ближайшие 5 лет можно не о чем не беспокоиться.