Naukowcy z National Research Nuclear University MEPhI (Rosja) stworzyli ostatnio komponenty do opracowania odpornych na uszkodzenia asynchronicznych obwodów, które mogą być wykorzystywane w pojazdach kosmicznych.
Chipy, tradycyjnie używane w samochodach i komputerach, są słabo połączone z pojazdami kosmicznymi z powodu niskiej niezawodności, gdy są wystawione na działanie promieni kosmicznych. W kosmosie jony wysokoenergetyczne prowadzą do błędów i awarii urządzeń. Dlatego w opracowywaniu ASIC (aplikacji zintegrowanych układów) dla statków kosmicznych, naukowcy muszą stworzyć specjalne metody, aby zwiększyć odporność na uszkodzenia (niezawodność).
Głównym problemem obwodów synchronicznych jest to, że ich złożoność i liczba elementów w układzie stale rosną. Sekcje obwodów znajdujących się na dużych odległościach powinny być synchronizowane zgodnie z częstotliwością zegara. Oznacza to, że jeśli sygnały generowane przez generator impulsów zegarowych nie odpowiadają dokładnym odstępom czasu, obwód przestaje działać.
Jest to złożony problem techniczny, w tym degradacja mikroczipów. Dlatego perspektywa jest widoczna w obwodach asynchronicznych, gdzie przełączanie odbywa się równolegle i bez opóźnienia. Nie wszystko idzie gładko z metodologią projektowania takich systemów, ponieważ nie ma standardowego sposobu ich rozwijania. Ale ogólna idea projektowania obwodów asynchronicznych została zaproponowana już w latach siedemdziesiątych. Naukowcy dokładnie zbadali możliwości techniczne obwodów synchronicznych, w których parametry projektowe nie przekraczają 10 nanometrów. Układy asynchroniczne o tych samych parametrach będą działać szybciej niż odpowiedniki synchroniczne. Dlatego rosyjscy naukowcy postanowili opracować nowe elementy dla szybszych i bardziej niezawodnych obwodów asynchronicznych. Nowe badanie mówi o elementach C odpornych na uszkodzenia.
Mówimy o urządzeniach logicznych z wbudowanym elementem pamięci. W rzeczywistości są to bloki z dwoma wejściami: gdy pasują, sygnał jest kontynuowany, a gdy nie ma, elementy zachowują poprzednią wartość w pamięci. Dzięki metodzie DICE możliwe było uzyskanie trzech nowych elementów C o ulepszonej odporności na uszkodzenia. Naukowcy mają nadzieję wkrótce zastosować rozwój złożonych statków kosmicznych.
