Российские ученые предложили элементы микросхем для космических аппаратов

© Depositphotos / cookelmaКосмический спутник Земли. ИллюстрацияКосмический спутник Земли. Иллюстрация
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 12 сен – РИА Новости. Специалисты Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" и Научно-исследовательского института системных исследований Российской академии наук разработали элементы для проектирования асинхронных микросхем, устойчивых к сбоям и особо эффективных в работе на космических аппаратах, сообщила пресс-служба НИЯУ МИФИ.

Микросхемы, применяемые в обычной технике вроде автомобилей или компьютеров, плохо подходят для космических аппаратов из-за низкой надежности в условиях космической радиации. Высокоэнергетические ионы в космосе провоцируют ошибки устройств и аварии. Поэтому разработка ASIC (интегральная схема специального назначения) для космических аппаратов требует особых методов повышения сбоеустойчивости (говоря обыденным языком, надежности).

Старт ракеты-носителя Протон-М с телекоммуникационным космическим аппаратом Амазонас-5 с пусковой площадки космодрома Байконур
В России разработали новый сплав для авиации и космонавтики
"Специфика синхронных микросхем в том, что их сложность – как и количество элементов на кристалле схемы – постоянно растет. Участки таких схем, отделенные большим расстоянием, должны быть синхронизированы по тактовой частоте (тактовая частота отражает количество тактов — операций — процессора в секунду). То есть, если сигнал от генератора тактовой частоты не приходит в определенные промежутки времени, схема просто перестает работать", — рассказал доцент НИЯУ МИФИ Максим Горбунов.

По словам ученого, это довольно сложная инженерная проблема, сопряженная с ухудшением характеристик микросхемы. Поэтому сегодня перспективными считают асинхронные схемы, которые, в отличие от синхронных, не требуют синхронизации по тактовой частоте.

"Элементы асинхронного устройства переключаются, без задержки на ожидание прихода очередного импульса тактового сигнала: это делает такие устройства более производительными и энергоэффективными, чем синхронные аналоги. Данные доходят до блока обработки так быстро, как это позволяет тракт данных в процессоре, и обрабатываются тогда, когда соответствующие блоки микросхем будут готовы это сделать", — пояснил Горбунов.

Космонавт Сергей Авдеев
Космонавт Авдеев: мы должны уметь выходить живыми из любой сложной ситуации
С методологией построения таких схем дела обстоят сложнее – не существует стандартного маршрута для их проектирования. Несмотря на то, что логика построения асинхронных микросхем предложена еще в 70-х гг. ХХ века – магистральным направлением остается работа с синхронными схемами.

"Технологические возможности синхронных микросхем подошли к пределу. Уже сейчас проектные нормы (минимальный размер элемента микросхемы) стали меньше 10 нанометров. А при тех же нормах асинхронные схемы могут работать быстрее синхронных, так как не требуют синхронизации разных частей кристалла", — заявил эксперт.

Именно поэтому российские ученые решили предложить новые элементы для надежных и быстрых асинхронных микросхем. Их статья в научном журнале "Acta Astronautica" посвящена сбоеустойчивым C-элементам Маллера – базовым логическим вентилям, применяемым в проектировании асинхронных схем.

Спутник на Земной орбите
Физики ищут способы защиты электроники спутников от космических частиц
C-элемент представляет собой логическое устройство со встроенным элементом памяти. По сути, это строительный блок с двумя входами, в случае совпадения которых сигнал передается дальше (а в случае несовпадения – элемент хранит предыдущее значение).

"Применив хорошо известный в синхронной логике способ DICE (Dual Interlocked Cell) к трем вариантам схемотехнической реализации C-элемента, мы получили 3 новые схемы DICE С-элемента с повышенной сбоеустойчивостью," – сообщил другой автор, заведующий сектором топологии радиационно-стойких СБИС ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН Игорь Данилов.

По словам ученых, разработанные схемы можно применять при проектировании асинхронных микросхем, обладающих повышенной сбоеустойчивостью и предназначенных для использования в новейшей космической технике.

РИА Наука
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена