Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 42706 10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16 Технические науки Технические науки METHODS FOR ENSURING THE STABILITY OF THE ELECTRONIC COMPONENT BASE TO SINGLE EVENTS BY REDUNDANCY Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования Козюков Александр Евгеньевич Kozyukov Aleksandr Evgen'evich Зольников Владимир Константинович Zolnikov V. K. Евдокимова Светлана Анатольевна Evdokimova Svetlana Anatol'evna

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Квасов Олег Николаевич Kvasov Oleg Nikolaevich Яковлев Константин Александрович Yakovlev Konstantin Александрович Платонов Алексей Дмитриевич Platonov Aleksey Dmitrievich aleksey66@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 АО "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" Россия АО "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Russian Federation 14 1 10 16 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/42706/view

В статье рассмотрены алгоритмические методы обеспечения сбоеустойчивости электронной компонентной базы (ЭКБ). Описаны методы защиты, применяемые в регулярных и нерегулярных структурах. Раскрыта сущность алгоритмов кода Хэмминга, композиционного кода, кодов коррекции и обнаружения ошибок. Показаны достоинства и недостатки применения арифметического остаточного кода, метода резервирования на уровне фрагментов программного кода.

The article discusses algorithmic methods for ensuring the fault tolerance of the electronic component base (ECB). The protection methods used in regular and irregular structures are described. The essence of Hamming code algorithms, composite code, error correction and detection codes is revealed. The advantages and disadvantages of using arithmetic residual code, the method of redundancy at the level of program code fragments, are shown.

 Электронная компонентная база (ЭКБ) стойкость методы резервирования одиночные события системотехника регулярные и нерегулярные структуры electronic component base (ECB) stability redundancy methods single events system engineering regular and irregular structures

Соболев, С.А. Методы обеспечения сбое- и отказоустойчивости аппаратуры космического назначения / С.А. Соболев // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2012. - № 2. - С. 17-21. Sobolev, S.A. Metody obespecheniya sboe- i otkazoustoychivosti apparatury kosmicheskogo naznacheniya / S.A. Sobolev // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2012. - № 2. - S. 17-21. Смерек, В.А. Архитектура, структура и методы защиты от сбоев радиационного характера для восьмиразрядного микроконтроллера / В.А. Смерек, В.К. Зольников, А.В. Ачкасов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2012. - № 2 (292). - С. 136-141. Smerek, V.A. Arhitektura, struktura i metody zaschity ot sboev radiacionnogo haraktera dlya vos'mirazryadnogo mikrokontrollera / V.A. Smerek, V.K. Zol'nikov, A.V. Achkasov // Fundamental'nye i prikladnye problemy tehniki i tehnologii. - 2012. - № 2 (292). - S. 136-141. Зольников, В.К. Методика проектирования современной микрокомпонентной базы с учетом одиночных событий радиационного воздействия / В.К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2012. - № 3. - С. 5-8. Zol'nikov, V.K. Metodika proektirovaniya sovremennoy mikrokomponentnoy bazy s uchetom odinochnyh sobytiy radiacionnogo vozdeystviya / V.K. Zol'nikov // Voprosy atomnoy nauki i tehniki. Seriya: Fizika radiacionnogo vozdeystviya na radioelektronnuyu apparaturu. - 2012. - № 3. - S. 5-8. Анашин, В.С. Особенности процесса контроля стойкости ЭКБ космических применений к воздействию ионизирующих излучений космического пространства / В.С. Анашин, П.А. Чубунов, А.Е. Козюков // Микроэлектроника-2015. Интегральные схемы и микроэлектронные модули: проектирование, производство и применение : сборник докладов Международной конференции. - 2016. - С. 117-119. Anashin, V.S. Osobennosti processa kontrolya stoykosti EKB kosmicheskih primeneniy k vozdeystviyu ioniziruyuschih izlucheniy kosmicheskogo prostranstva / V.S. Anashin, P.A. Chubunov, A.E. Kozyukov // Mikroelektronika-2015. Integral'nye shemy i mikroelektronnye moduli: proektirovanie, proizvodstvo i primenenie : sbornik dokladov Mezhdunarodnoy konferencii. - 2016. - S. 117-119. Research of noncontact laser-based approach for dut heating during single-event effect tests with heavy ion exposure / E.V. Mitin, E.N. Nekrasova, V.S. Anashin, A.E. Koziukov // IEEE Radiation Effects Data Workshop. REDW 2017. - 2017. - Pp. 8115437. Research of noncontact laser-based approach for dut heating during single-event effect tests with heavy ion exposure / E.V. Mitin, E.N. Nekrasova, V.S. Anashin, A.E. Koziukov // IEEE Radiation Effects Data Workshop. REDW 2017. - 2017. - Pp. 8115437. Mukherjee, S. Architecture Design for Soft Errors / S. Mukherjee. - Elsevier, 2008. - 337 p. Mukherjee, S. Architecture Design for Soft Errors / S. Mukherjee. - Elsevier, 2008. - 337 p. Моделирование ионизационных эффектов и эффектов смещения в цифровых микросхемах для САПР / В.К. Зольников, В.В. Лавлинский, Ю.А. Чевычелов [и др.] // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4, № 4 (16). - С. 280-291. Modelirovanie ionizacionnyh effektov i effektov smescheniya v cifrovyh mikroshemah dlya SAPR / V.K. Zol'nikov, V.V. Lavlinskiy, Yu.A. Chevychelov [i dr.] // Lesotehnicheskiy zhurnal. - 2014. - T. 4, № 4 (16). - S. 280-291. Compact modeling of soft error rate in space environment / V.S. Anashin, A.E. Koziukov, M.E. Gorchichko, K.S. Zemtsov, A.M. Galimov, G.I. Zebrev // Proceedings of the European Conference on Radiation and its Effects on Components and Systems, RADECS, RADECS 2016. - 2017. - Pp. 1-5. Compact modeling of soft error rate in space environment / V.S. Anashin, A.E. Koziukov, M.E. Gorchichko, K.S. Zemtsov, A.M. Galimov, G.I. Zebrev // Proceedings of the European Conference on Radiation and its Effects on Components and Systems, RADECS, RADECS 2016. - 2017. - Pp. 1-5. Блейхут, Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки / Р. Блейхут. - М. : Мир, 1986. - 576 с. Bleyhut, R. Teoriya i praktika kodov, kontroliruyuschih oshibki / R. Bleyhut. - M. : Mir, 1986. - 576 s. Hsiao, M.Y. AClass of optimal minimum odd-weight-column SECDED codes / M.Y. Hsiao // IBM Journal of Research and Development. - 1970. - Vol. 14, № 4. - Pp. 395-401. Hsiao, M.Y. AClass of optimal minimum odd-weight-column SECDED codes / M.Y. Hsiao // IBM Journal of Research and Development. - 1970. - Vol. 14, № 4. - Pp. 395-401. Обеспечение сбоеустойчивости 8-разрядных микроконтроллеров к одиночным событиям / А.И. Яньков, В.А. Смерек, В.П. Крюков, В.К. Зольников // Петербургский журнал электроники. - 2012. - № 1 (70). - С. 51-56. Obespechenie sboeustoychivosti 8-razryadnyh mikrokontrollerov k odinochnym sobytiyam / A.I. Yan'kov, V.A. Smerek, V.P. Kryukov, V.K. Zol'nikov // Peterburgskiy zhurnal elektroniki. - 2012. - № 1 (70). - S. 51-56. Ando, H. A 1.3 GHz fifth generation SPARC64 microprocessor / H. Ando [et al.] // International Solid-State Circuit Conference - 2003. - Pp. 1896-1905. Ando, H. A 1.3 GHz fifth generation SPARC64 microprocessor / H. Ando [et al.] // International Solid-State Circuit Conference - 2003. - Pp. 1896-1905.