Повышение надежности ЭА резервированием
Резервирование — способ повышения надежности аппаратуры, заключающийся в дублировании (иногда и многократном) ЭА в целом или отдельных ее модулей или элементов. Различают следующие виды резервирования: постоянное (резервные элементы включены вместе с основным и функционируют в тех же режимах); резервирование замещением (обнаружение отказавшего элемента и замена его резервным); скользящее резервирование (любой резервный элемент может замещать любой отказавший).
Если Pc(t) — вероятность безотказной работы системы (модуля), то
установка и включение параллельно нескольких таких же систем (модулей) приводит к увеличению результирующей вероятности безотказной работы резервированной системы Pcp (t), которую можно определить из
,
где т — число включенных параллельно основной системе (модулю) резервных.
Пример.Система, имеющая вероятность безотказной работы 0,7, при включении одной резервной повысит вероятность безотказной работы до 0,91, а двух — до 0,973.
В ЭА применяется общее, когда резервируются отдельные модули ЭА, и поэлементное резервирование, когда резервирование осуществляется на уровне микросхем или отдельных элементов. При одинаковом количестве резервных элементов поэлементное резервирование эффективнее общего, но требует большого числа дополнительных электрических связей.
Резервирование, хотя и может дать значительный положительный эффект, реально трудно реализовать из-за требований разработки дополнительных схем по обнаружению отказов, введению разнообразных переключателей при установке резерва, что приводит к увеличению стоимости аппаратуры, ее объемов и массы. Практически резервирование при разработке вычислительных систем общего назначения не используется.