Найдена защита для космических аппаратов

Разработаны элементы для проектирования асинхронных микросхем, устойчивых к сбоям и особо эффективных в работе на космических аппаратах. Это прорыв специалистов Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Научно-исследовательского института системных исследований Российской академии наук.

Микросхемы, которые обычно применяют в повседневной технике вроде автомобилей или компьютеров, не годятся для космических аппаратов из-за низкой надежности в условиях космической радиации. Высокоэнергетические ионы в космосе провоцируют ошибки устройств и аварии. Разработка ASIC (интегральная схема специального назначения) для космических аппаратов требует особых методов повышения сбоеустойчивости, то есть, надежности.

«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 (количеству тактов-операций процессора в секунду). То есть, если сигнал от генератора тактовой частоты не приходит в определенные промежутки времени, схема просто перестает работать», — рассказал РИА Новости доцент НИЯУ МИФИ Максим Горбунов.

Как полагает учёный, 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.

«Переключение разрядов в асинхронном устройстве идет параллельно и без задержки: это делает его более производительным и энергоемким, чем синхронный аналог. 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.