MEPhI (Krievija) Nacionālās pētniecības kodolenerģijas universitātes zinātnieki nesen ir izveidojuši komponentus, lai izstrādātu kļūdainu toleranču asinhronās shēmas, ko var izmantot kosmosa kuģos.
Tradicionāli automobiļos un datoros izmantojamās mikroshēmas ir slikti kombinētas ar kosmosa kuģiem, jo tie ir pakļauti kosmiskiem stariem. Kosmosā augstas enerģijas joni rada kļūdas un kļūmes ierīcēs. Tāpēc, izstrādājot kosmosa kuģiem ASIC (lietojumprogrammu integrālās shēmas), zinātniekiem ir jāizveido īpašas metodes, lai palielinātu kļūdu toleranci (uzticamību).
Sinhrono shēmu galvenā problēma ir tā, ka to sarežģītība un elementu skaits mikroshēmā pastāvīgi pieaug. Lielās distancēs izvietoto shēmu sekcijas jāsinhronizē saskaņā ar pulksteņa frekvenci. Tas nozīmē, ka, ja pulksteņa impulsu ģeneratora radītie signāli neatbilst precīziem laika intervāliem, ķēde vairs nedarbojas.
Tā ir sarežģīta tehniska problēma, tostarp mikroshēmu degradācija. Tāpēc izredzes ir redzamas asinhronās ķēdēs, kur pārslēgšana notiek paralēli un bez kavēšanās. Ne viss iet gludi ar šādu shēmu projektēšanas metodiku, jo nav standarta metožu to izstrādei. Bet vispārēja ideja par asinhrono shēmu izstrādi tika ierosināta jau 1970. gados. Pētnieki rūpīgi pētīja sinhrono shēmu tehniskās iespējas, kur projektēšanas parametri nepārsniedz 10 nanometrus. Asinhronās shēmas ar tādiem pašiem parametriem darbosies ātrāk nekā sinhronie partneri. Tāpēc krievu zinātnieki nolēma nākt klajā ar jauniem elementiem ātrākām un uzticamākām asinhronām ķēdēm. Jaunajā pētījumā runāts par kļūdainu toleranci C-elementiem.
Mēs runājam par loģiskām ierīcēm ar iebūvētu atmiņas elementu. Faktiski tie ir bloki ar divām ieejām: kad tie atbilst, signāls turpinās, un, ja nav, elementi saglabā iepriekšējo vērtību savā atmiņā. Izmantojot DICE metodi, bija iespējams iegūt trīs jaunus C-elementus ar uzlabotu kļūdu toleranci. Zinātnieki cer drīz piemērot sarežģītu kosmosa kuģu attīstību.
