本文研究了三重模块冗余 (TMR) 实现对系统可靠性的影响。为此,对具有 RISC-V 架构的微处理器进行了模拟,分别采用了 TMR 实现和未采用 TMR 实现。在模拟中,注入了单事件瞬变 (SET) 和多事件瞬变 (MET)。此外,还模拟了采用 TMR 实现的晶体管故障。TMR 应用于处理器的 Multi/Div 块,故障将注入这些三重块的输入端。将使用注入故障数与传播故障数之比来比较采用和未采用 TMR 的系统的性能。当系统仅注入 SET 时,不采用 TMR 的系统的比例从 0.058 到 0.389,具体取决于发生 SET 的概率,而采用 TMR 的系统则根本不传播任何故障。如果注入 MET,则不带 TMR 的系统性能会更好,比率在 0.069 和 0.291 之间,而带 TMR 的系统比率在 0 和 0.036 之间。TMR 实施可显著降低错误传播的概率,但如果多事件瞬变击中多条类似的线路,它仍可能失败。为了解决这个问题,应该实施其他形式的冗余。
1. 引言 传统上,激光器广泛用于天文学、通信、计量和医学检查等各个工业领域。自诞生以来,激光器在光输出功率和波长调谐范围等方面不断发展,可用于各种有着严格工程要求的应用。因此,激光器可靠性的量化已成为一个更具挑战性的问题 [1]。为了应对这一挑战,人们开发了不同的可靠性建模和预测方法,包括基于历史故障数据统计分析的经验方法,如 Telcordia SR- 322[2],以及物理故障模型。与基于标准的预测方法相比,物理模型可以纳入设计、制造和操作对可靠性的明确影响 [3]。虽然精度有所提高,但仍存在成本和故障建模复杂性等挑战,同时需要详细的制造信息和知识渊博的专家团队。
从统计数据来看,北欧和波罗的海地区最脆弱的 HVAC 组件类型是架空线路,占所有故障的 61%(10 年平均值 64%)和所有 ENS 的 26%(10 年平均值 53%)。这一高比例可能是因为架空线路是输电网中使用最多、暴露程度最高的 HVAC 组件。尽管如此,每 100 公里线路的架空线路故障数趋势正在减少,如图 E.2 所示。2019 年,大多数 ENS 都是由电力变压器故障异常引起的。所有 ENS 中有 27% 是由电力变压器故障引起的,而只有 3% 的故障发生在电力变压器上。平均而言,电力变压器故障导致每年约 6% 的 ENS,而控制设备故障导致每年约 9% 的 ENS。 220-330 kV 控制设备和断路器以及 380-420 kV 电缆和电力变压器的故障趋势有所增加。
核心课程 *EEE5352 - 半导体材料和器件特性 (3) LEC。3. 半导体材料特性电阻率、迁移率、掺杂载流子寿命、器件特性、阈值电压、MOS 器件的界面电荷、薄膜的光学和表面特性。(2025 年秋季,奇数年秋季) *EEE6317 - 功率半导体器件和集成电路 (3) LEC。3. 对现代功率半导体器件和集成电路 (IC) 在电力电子系统中的应用有基本的了解。(每年春季) *EEE6338 - 微电子学高级主题 (3) LEC。3. 涵盖微电子学的高级主题,如半导体器件物理、半导体器件制造和半导体器件建模。(偶尔) *EEE5356C - 固态器件制造 (3) LEC。3. 实验室。 2. 微电子设备的制造、加工技术、离子注入和扩散、设备设计和布局。实验室包括设备加工技术。(每年春季和秋季) *EEL5245 - 电力电子学 (3) LEC。3. 电力电子学原理、功率半导体设备、逆变器拓扑、开关模式和谐振直流-直流转换器、循环转换器、应用。(每年秋季) *EIN5140 - 项目工程 (3) LEC。3. 工程师在项目管理中的作用,重点是项目生命周期、成本、进度和性能控制的定量和定性方法。(每年春季和秋季) *EMA5415 - 电子材料特性原理 (3) LEC。3. 本课程将涵盖材料能带结构和键合、金属、半导体和电介质中的电导和热导的基本概念。将讨论光与物质之间的相互作用,并介绍激子等重要概念。 (偶尔) *EMA6626 - 材料机械行为 (3) LEC。3. 材料机械行为的基本原理;各种材料类别的弹性、塑性、粘弹性、蠕变、断裂和疲劳的高级处理。(每年春季) *ESI5219 - 工程统计学 (3) LEC。3. 离散和连续概率分布、假设检验、回归、非参数统计和方差分析。(每年春季和秋季) *ESI5236 - 可靠性工程 (3) LEC。3. 可靠性理论和建模方法。主题包括:故障数据分析、可维护性、可靠性标准 (DOD)、软件可靠性、设计可靠性和电子系统可靠性。(每年秋季) *EEL5937 - 辐射效应和可靠性 (3) LEC。3. 空间辐射环境及其对电子设备的影响概述,包括电离辐射效应的基本机制和开发测试方法以使设备适合太空操作。将强调总剂量和单事件效应;高剂量率下的瞬态辐射效应