Forskare från National Research Nuclear University MEPhI (Ryssland) har nyligen skapat komponenter för utveckling av feltoleranta asynkrona kretsar som kan användas i rymdfarkoster.
Chips, som traditionellt används i bilar och datorer, är dåligt kombinerade med rymdfarkoster på grund av låg tillförlitlighet när de utsätts för kosmiska strålar. I rymden leder hög energi joner till fel och fel i enheter. Därför måste forskare i utvecklingen av ASIC (applikationsintegrerade kretsar) för rymdfarkoster skapa speciella metoder för att öka feltoleransen (tillförlitlighet).
Huvudproblemet med synkrona kretsar är att deras komplexitet och antalet element på chipet ständigt växer. Sektioner av kretsar som ligger i stora avstånd bör synkroniseras i enlighet med klockfrekvensen. Det vill säga om signalerna som genereras av klockpulsgeneratorn inte motsvarar exakta tidsintervaller, upphör kretskortet att fungera.
Detta är ett komplicerat tekniskt problem, inklusive nedbrytning av mikrochips. Därför ses utsikterna i asynkrona kretsar, där omkopplingen sker parallellt och utan dröjsmål. Inte allt går bra med designmetoderna för sådana system, eftersom det inte finns något vanligt sätt att utveckla dem. Men den allmänna idén att designa asynkrona kretsar föreslogs på 1970-talet. Forskarna studerade noggrant de tekniska egenskaperna hos synkrona kretsar, där konstruktionsparametrarna inte överstiger 10 nanometer. Asynkrona kretsar med samma parametrar kommer att fungera snabbare än synkrona motsvarigheter. Därför bestämde ryska forskare att komma med nya element för snabbare och mer tillförlitliga asynkrona kretsar. Den nya studien talar om feltoleranta C-element.
Vi pratar om logiska enheter med inbyggt minneselement. Faktum är att dessa är block med två ingångar: när de matchar, fortsätter signalen, och när det inte finns, behåller elementen det föregående värdet i deras minne. Med hjälp av DICE-metoden kunde man få tre nya C-element med förbättrad feltolerans. Forskare hoppas att snart tillämpa utvecklingen av komplexa rymdfarkoster.
