Université de Perm: un moyen d’améliorer la fiabilité des appareils électroniques dans l’espace
Image d'illustration Pixabay.
Des scientifiques de l'Université polytechnique de recherche nationale de Perm (PNRPU) ont trouvé un moyen d'améliorer la fiabilité des appareils et produits électroniques utilisés dans les industries spatiale, aéronautique, militaire et médicale.
La nouvelle méthode permet de réduire la consommation électrique de l'équipement et d'assurer un haut niveau de tolérance aux pannes, a déclaré lundi le service de presse de l'université à TASS.
"L'un des moyens courants d'améliorer la fiabilité des produits électroniques est l'utilisation de la redondance structurelle - l'introduction d'éléments, de canaux, de dispositifs et de microcircuits redondants supplémentaires dans un système numérique. Cette approche augmente considérablement le coût, le poids, les dimensions et la consommation d'énergie du produit, mais se justifie pour les domaines d'application dits critiques : dans les équipements médicaux, nucléaires, aéronautiques, spatiaux et militaires, - rapporte l'université - En modélisant différentes options de redondance et en analysant leur efficacité, des scientifiques de l'Université polytechnique de Perm ont proposé une solution qui réduirait le coût de la fiabilité tout en maintenant son haut niveau de tolérance aux pannes".
En particulier, pour protéger les éléments logiques des microcircuits des pannes et des pannes pouvant être causées par des températures élevées ou basses, la pression, le rayonnement et d'autres facteurs, les chercheurs ont proposé l'utilisation de la redondance au niveau des transistors.
"Le principe utilisé est le suivant: chaque transistor est remplacé par quatre transistors interconnectés de manière spéciale. Cette approche vous permet d'assurer un fonctionnement fiable du système en cas de problème avec l'un des transistors de chaque groupe de quatre. Un tel cas se produit, par exemple, lorsque l'équipement est exposé à de particules lourdes chargées traversant le vaisseau spatial", ont expliqué les membres de l'équipe de recherche.
Les scientifiques ont étudié plusieurs options pour placer des structures de transistors redondantes dans des micropuces et, à l'aide de simulations informatiques, ont évalué les caractéristiques de leur travail. Les données obtenues sont utilisées pour identifier la structure d'éléments logiques la plus efficace, qui peut réduire la consommation d'énergie de la puce dans son ensemble ou réduire la surface du cristal de silicium nécessaire à son fonctionnement.
"La méthode proposée pour trouver la structure optimale d'un élément logique permettra aux concepteurs nationaux de créer des microcircuits fiables avec une consommation d'énergie réduite pour des équipements hautement fiables utilisés dans des domaines où le coût d'une erreur est élevé, par exemple la médecine, l'espace, l'énergie nucléaire et l'aviation", a déclaré l'étudiant de troisième cycle, assistant du département d'automatisation et de télémécanique de la faculté de génie électrique du PNRPU, Maxime Nikitine.
L'étude des scientifiques de Perm a déjà été publiée dans la revue Technologies and Components of Micro- and Nanoelectronics pour 2022.
Source: TASS
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