Пермские ученые на четверть повысили надежность бортовой электроники

Четверть дополнительного запаса прочности при снижении энергопотребления на 20% — таких показателей надежности электроники добились исследователи из Пермского Политеха. Они разработали алгоритм комбинированного резервирования, который защищает критические узлы техники одновременно на уровне целых блоков и отдельных транзисторов, минуя недостатки классических схем дублирования.

Традиционные способы защиты микросхем обычно заставляют инженеров выбирать между избыточностью и скоростью. Мажоритарное дублирование блоков раздувает габариты и требует слишком много энергии, а защита на уровне транзисторов замедляет вычислительные процессы. Пермские ученые предложили гибридную модель, где система сама определяет, какие элементы нуждаются в точечной страховке, а какие стоит дублировать целиком. Для этого создали софт, который перебирает варианты соединений и визуализирует оптимальную архитектуру под конкретные задачи и лимиты отказоустойчивости.

Эффективность метода подтвердили на модели процессора, имитирующего работу бортовой электроники. Технология ориентирована на отрасли с экстремальными условиями эксплуатации, включая аэрокосмическую индустрию, атомную энергетику и высокоточную медицину. Благодаря новому подходу аппаратура может дольше сопротивляться внешним воздействиям без необходимости увеличивать емкость аккумуляторов или физический размер плат.