Gli scienziati della National Research Nuclear University MEPhI (Russia) hanno recentemente creato componenti per lo sviluppo di circuiti asincroni tolleranti ai guasti che possono essere utilizzati in veicoli spaziali.
I chip, tradizionalmente usati in automobili e computer, sono scarsamente combinati con veicoli spaziali a causa della scarsa affidabilità quando esposti ai raggi cosmici. Nello spazio, gli ioni ad alta energia portano a errori e guasti nei dispositivi. Pertanto, nello sviluppo di ASIC (circuiti integrati applicativi) per veicoli spaziali, gli scienziati devono creare metodi speciali per aumentare la tolleranza ai guasti (affidabilità).
Il problema principale dei circuiti sincroni è che la loro complessità e il numero di elementi sul chip sono in costante crescita. Sezioni di circuiti situati a grandi distanze devono essere sincronizzate in base alla frequenza di clock. Cioè, se i segnali generati dal generatore di impulsi orologio non corrispondono a intervalli di tempo esatti, il circuito cessa di funzionare.
Questo è un problema tecnico complesso, incluso il degrado dei microchip. Pertanto, la prospettiva è vista in circuiti asincroni, dove la commutazione avviene in parallelo e senza ritardo. Non tutto procede agevolmente con la metodologia di progettazione di tali schemi, perché non esiste un modo standard per svilupparli. Ma l'idea generale di progettare circuiti asincroni fu proposta negli anni '70. I ricercatori hanno studiato attentamente le capacità tecniche dei circuiti sincroni, in cui i parametri di progettazione non superano i 10 nanometri. I circuiti asincroni con gli stessi parametri funzioneranno più velocemente rispetto alle controparti sincrone. Pertanto, gli scienziati russi hanno deciso di inventare nuovi elementi per circuiti asincroni più veloci e affidabili. Il nuovo studio parla di elementi C tolleranti ai guasti.
Stiamo parlando di dispositivi logici con elemento di memoria integrato. In realtà, questi sono blocchi con due input: quando corrispondono, il segnale continua e, quando non c'è, gli elementi mantengono il valore precedente nella loro memoria. Utilizzando il metodo DICE, è stato possibile ottenere tre nuovi elementi C con tolleranza agli errori migliorata. Gli scienziati sperano di applicare presto lo sviluppo di un'astronave complessa.
