Методы и средства анализа надежности структурных блоков с резервированием и периодическим восстановлением информации на различных этапах проектирования вычислительных систем


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.2.26

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: проектирование отказоустойчивых вычислительных систем, работающих в условиях повышенной радиации, требует оценки влияния сбоев, заключающихся в искажении информации при попадании заряженной частицы. Средства анализа надежности таких систем должны учитывать возникновение таких сбоев, а также моделировать влияние средств периодического восстановления искаженной информации, применяемых для повышения характеристик надежности. Цель: определение границ применимости методов анализа надежности, основанных на использовании аналитических и имитационных моделей, для оценки надежности систем с периодическим восстановлением; сравнение результатов анализа показателей надежности восстанавливаемой системы, полученных с помощью аналитической и имитационной моделей. Результаты: с помощью аналитической и имитационной моделей произведен расчет и анализ времени наработки восстанавливаемой системы до отказа. Выявлено, что наличие детерминированных процессов восстановления ограничивает применимость традиционных методов оценки надежности, таких как построение марковской модели и логико-вероятностные методы. Определена необходимость учета влияния программного обеспечения при проектировании систем с периодическим восстановлением. Практическая значимость: благодаря проведенным исследованиям определены области применения моделей надежности разного вида на различных этапах проектирования отказоустойчивых восстанавливаемых вычислительных систем.

Об авторах

И. В. Егоров
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


В. Ф. Мелехин
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Список литературы

1. Edmonds L. D., Barnes C. E., Scheick L. Z. An Introduction to Space Radiation Effects on Microelectronics // JPL Publication 00-06, 2000. http://snebulos. mit.edu/projects/reference/NASA-Generic/JPL-00- 06.pdf (дата обращения: 05.12.2015).

2. Gaillard R. Single Event Effects Mechanisms and Classification // Frontiers in Electronic Testing. 2011. Vol. 41. P. 27-54.

3. Amusan O. A., et al. Single Event Upsets in Deep-Submicrometer Technologies due to Charge Sharing/ O. A. Amusan, L. W. Massengill, M. P. Baze, A. L. Sternberg, A. F. Witulski, B. L. Bhuva, J. D. Black // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 2008. Vol. 8. N 3. P. 582-589.

4. James R. Schwank, Marty R. Shaneyfelt, Paul E. Dodd. Radiation Hardness Assurance Testing of Microelectronic Devices and Integrated Circuits: Radiation Environments, Physical mechanisms, and Foundations for Hardness Assurance // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2013. Vol. 60. N 3. P. 2074-2100.

5. Максименко С. Л., Мелехин В. Ф., Филиппов А. С. Анализ проблемы построения радиационно-стойких информационно-управляющих систем // Информационно-управляющие системы. 2012. № 2(57). С. 18-25.

6. Максименко С. Л., Мамутова О. В., Филиппов А. С., Мелехин В. Ф. Методология проектирования вос ность применения восстановления для борьбы с «мягкими» отказами.

7. Jacob A. Abraham, Daniel P. Siewiorek. An Algorithm for the Accurate Reliability Evaluation of Triple Modular Redundancy Networks // IEEE Transactions on Computers. 1974. Vol. C-23. N 7. Р. 682-692.

8. Максименко С. Л., Мелехин В. Ф. Анализ надежности функциональных узлов цифровых СБИС со структурным резервированием и периодическим восстановлением работоспособного состояния // Информационно-управляющие системы. 2013. № 2(63). С. 18-23.

9. Черкесов Г. Н. Надежность аппаратно-программных комплексов. - СПб.: Питер, 2005. - 480 с.

10. Черкесов Г. Н., Можаев А. С. Логико-вероятностные методы расчета надежности структурно-сложных систем // Качество и надежность изделий. Вып. 3 (15). - М.: Знание, 1991. С. 3-65.

11. Черкесов Г. Н., Степанов Ю. В. Логико-вероятностный анализ надежности сложных систем на основе общего решения систем логических уравнений // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2003. № 2. С. 149-158.

12. Мельников И. В. Применение имитационной модели надежности при проектировании изделий ракетно-космической техники // Молодой ученый. 2011. № 9. С. 39-42.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Егоров И.В., Мелехин В.Ф. Методы и средства анализа надежности структурных блоков с резервированием и периодическим восстановлением информации на различных этапах проектирования вычислительных систем. Информационно-управляющие системы. 2016;81(2):26-34. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.2.26

For citation: Egorov I.V., Melekhin V.F. Methods and Tools for Structural Block Reliability Analysis with Reservation and Periodic Information Recovery at Various Stages of Computing System Design. Information and Control Systems. 2016;81(2):26-34. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.2.26

Просмотров: 15


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)