Е. В. ЛОЗОВАЯ

Научный руководитель – В. О. ЧУКАНОВ, д. т.н., профессор
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

СТРУКТУРА ОТКАЗОВ В МОДЕЛЯХ НАДЕЖНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ «ЭЛЬБРУС»

Приведены результаты исследований по структуре отказов в моделях надежности вычислительных средств «Эльбрус» в части компонентой базы. Рассмотрены вопросы, связанные с практическим применением моделей наиболее известных стандартизованных справочников по надежности.

Современные высокопроизводительные российские универсальные микропроцессоры и вычислительные комплексы «Эльбрус» предназначены для ответственного применения в ряде систем государственного назначения [1]. Вопросы обсечения надежности занимают значимое место на всех этапах жизненного цикла этих изделий.

На этапе проектирования большая роль отводится математическому моделированию надежности микропроцессоров и других радиоэлектронных компонентов (РК), вычислительных и интерфейсных модулей и ячеек, модулей памяти, обеспечивающего оборудования и вычислительных комплексов (ВК) в целом. Такое моделирование необходимо для построения планов испытаний микропроцессоров на надежность и структурных схем надежности ВК, выполнения расчетов для подтверждения соответствия изделий заданным требованиям и правильной организации запасов для обслуживания.

Адекватность результатов моделирования характеристиками реального устройства определяется точностью используемых математических моделей надежности. В иерархии этих моделей (РК, модули, устройства, обслуживание) первичную роль играют модели надежности РК. Они также играют наибольшую роль по вкладу в статистику отказов (Рис. 1, данные на основе [2]).

Из всех типов РК наибольший вклад в интенсивность отказов вычислительного оборудования вносят интегральные микросхемы (ИМС). (рис.2). Данные получены по результатам моделирования надежности одной из последних разработок ВК семейства «Эльбрус» по математическим моделям из [3].

Рис. 1

Математические модели надежности ИМС являются наиболее сложными для моделирования из-за большого количества параметров

моделей и, часто, отсутствия необходимой в полном объеме информации

Рис. 2

в доступных спецификациях на ИМС. В таких случаях для получения необходимых значений параметров приходится привлекать результаты отчетов по надежности фирм-изготовителей ИМС, использовать доступную информацию по технологии изготовления, данные изделий-аналогов, применять экспертные оценки.

Список источников

1.  Электронный ресурс: http://www. mcst. ru/missija.

2.  HANDBOOK OF 217PlusTM RELIABILITY PREDICTION MODELS. 2006.

3.  IEC TR 62380. Reliability data handbook – Universal model for reliability prediction of electronics components, PCBs and equipment. 2004.