<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2019-19-3-3-6</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-330</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТРУКТУРНАЯ НАДЕЖНОСТЬ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>STRUCTURAL RELIABILITY. THE THEORY AND PRACTICE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод определения показателя долговечности микросхем</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A method of identifying the durability indicator of microcircuitry</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Долгополов</surname><given-names>Б. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dolgopolov</surname><given-names>B. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Борис А. Долгополов – ведущий инженер</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Boris A. Dolgopolov, Lead Engineer</p></bio><email xlink:type="simple">dolgopolov@module.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зайко</surname><given-names>Ю. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zayko</surname><given-names>Yu. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Г. Зайко – кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, начальник отдела</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuri G. Zayko, Candidate of Engineering, Associate Professor, Senior Researcher, Head of Division</p></bio><email xlink:type="simple">y.zayko@module.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Михайлов</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhaylov</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Виктор А. Михайлов – доктор технических наук, заместитель Генерального директора по бортовым разработкам </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Viktor A. Mikhaylov, Doctor of Engineering, Deputy Director General for Onboard Equipment Development</p></bio><email xlink:type="simple">vmikh@module.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ЗАО НТЦ «Модуль»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>RC Modul</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>09</month><year>2019</year></pub-date><volume>19</volume><issue>3</issue><fpage>3</fpage><lpage>6</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Долгополов Б.А., Зайко Ю.Г., Михайлов В.А., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Долгополов Б.А., Зайко Ю.Г., Михайлов В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Dolgopolov B.A., Zayko Y.G., Mikhaylov V.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.dependability.ru/jour/article/view/330">https://www.dependability.ru/jour/article/view/330</self-uri><abstract><p>Целью данной статьи является приведение в соответствие требований по долговечности, предъявляемых к системам космической техники с длительными сроками эксплуатации, с тем фактом, что в нормативных документах на микросхемы показатели долговечности отсутствуют. Так, в соответствии с ОСТ В 11 0998-99 в требованиях по надежности присутствуют только показатели безотказности и сохраняемости. С другой стороны, в требованиях по надежности, предъявляемых к системам космической техники, помимо требований к безотказности и сохраняемости одно из первостепенных мест занимают требования по долговечности функционирования, которые составляют обычно величину гамма-процентного ресурса Тр.γ = 100 000 ч и более при γ = 99,9%. Следовательно, для такого рода систем с длительными сроками эксплуатации требуется определить показатели долговечности, которые отсутствуют в технических условиях или других документах, по которым производится поставка. Определение таких показателей с помощью проведения испытаний на долговечность требует больших денежных и временных затрат. Поэтому был предложен аналитический метод, согласно которому нижнюю границу оценки для гамма-процентного ресурса Тр.γ микросхем можно получить, приравнивая вероятность безотказной работы микросхемы за время Тр.γ к вероятности ненаступления ресурсных отказов, которые переводят микросхему в предельное состояние, после чего ее эксплуатация должна быть прекращена. В этом случае для получения величины Тр.γ = 99,9% = 100 000 ч нерезервированная микросхема или другое изделие должны иметь интенсивность отказов 10-8 1/ч. Для более сложных микросхем получить требуемое значение Тр.γ=99,9% = 100 000 ч не представляется возможным. В данной статье предлагается расширить использование предложенного метода определения показателя долговечности с учетом того факта, что в рассматриваемых системах не допускается отказ одного любого изделия и с этой точки зрения используются различные способы резервирования аппаратуры. Под нагруженным резервом понимается резерв, который содержит один или несколько резервных модулей, находящихся в режиме основного модуля. Под облегченным резервом понимается резерв, который содержит один или несколько модулей, находящихся в менее нагруженном режиме, чем основной модуль, до начала выполнения ими функций основного модуля. Рассмотрены различные варианты резервирования сложной микросхемы, при которых удается получить заданные высокие показатели долговечности. Получена формула для расчета показателя долговечности в более общем случае, когда микросхема входит в состав модуля, который резервируется другим идентичным модулем. В этом случае, если второй модуль находится в облегченном резерве, то можно обеспечить высокий показатель долговечности микросхемы. Если же второй модуль находится в нагруженном резерве, то заданный показатель долговечности микросхемы не обеспечивается. Рассмотренный метод определения показателя долговечности может быть использован и при других способах резервирования модулей в системе.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The Aim of this paper is to ensure the compliance of the requirements for the durability of long-life space technology with the fact that regulatory documents for microcircuitry do not contain durability indicators. Thus, in accordance with OST V 11 0998-99, the dependability requirements only contain indicators of reliability and storability. On the other hand, along with the requirements for reliability and storability, the dependability specifications for space technology feature requirements for durability in operation that are usually equal to the gamma-percentile life Тl.г = 100 000 h and more if г = 99.9%. Therefore, for such long-life systems one must define durability indicators that are now absent in the technical conditions or other delivery documents. The definition of such indicators by means of durability testing is costly and time-consuming. Thus, an analytical method was proposed, according to which the lower estimate boundary for the gamma-percentile life Тl.г of microcircuitry can be obtained by equalizing the probability of no-failure of the microcircuit over time Тl.г to the probability of non-occurrence of life failures that put the microcircuit into the limit state, upon which its operation shall be terminated. In this case, in order to obtain Тl.г = 99.9% = 100 000 h, a nonredundant microcircuit or another product must have the failure rate of 10-8 1/h. In the case of more complex microcircuits, it does not appear to be possible to obtain the required value of Тl.г=99.9% = 100 000 h. The paper suggests extending the use of the proposed method of durability indicator identification taking into consideration the fact that in the systems under consideration the failure of any one product is not allowed and, in this view, various ways of ensuring equipment redundancy are used. Hot standby is understood as a redundancy with one or several backup modules that operate similarly to the main module. Warm standby is understood as a redundancy with one or several modules that operate at a lower rate that the main module until they start functioning as the main module. The paper considers a number of redundancy architectures of a complex microcircuit that enable the specified high durability indicators. The formula was obtained for calculation of the durability indicator for more general cases, when the microcircuit is part of a module backed-up by another identical module. In this case, if the second module is in warm standby, a high durability indicator can be ensured for the microcircuit. If the second module is in hot standby, the specified durability indicator of the microcircuit is not ensured. The considered method of durability indicator identification can be used for other redundancy architectures of modules in a system.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>долговечность</kwd><kwd>гамма-процентный ресурс</kwd><kwd>резервирование</kwd><kwd>нагруженный резерв</kwd><kwd>облегченный резерв</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>durability</kwd><kwd>gamma-percentile life</kwd><kwd>redundancy</kwd><kwd>hot standby</kwd><kwd>warm standby</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения [Текст]. – Введ. 2017–03–01. – М.: Стандартинформ, 2016. – IV, 23 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.002-2015. Dependability in technics. Terms and definitions. Moscow: Standartinform; 2016 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ОСТ 4.012.013-84. Аппаратура радиоэлектронная. Определение показателей долговечности [Текст].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">OST 4.012.013-84. Electronic equipment. Definition of durability indicators [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ОСТ В 11 0998-99. Микросхемы интегральные. Общие технические условия [Текст].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">OST V 11 0998-99. Integrated circuits. General technical conditions [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нетес В.А. Новый международный терминологический стандарт по надежности [Текст] / В.А. Нетес // Надежность. – 2016. – №3. – С. 54-58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Netes VА. New international standard for dependability. Dependability 2016;3:54-58.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник «Надежность электрорадиоизделий», – М.: 22 ЦНИИИ МО РФ, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dependability of Electronic Products Handbook. Moscow; 22-nd Central Research, Design and Test Institute of the Ministry of Defense of Russia; 2006 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ЗайкоЮ.Г. Оценка надежности систем со смешанным резервированием [Текст] / Ю.Г. Зайко, М.Б. Смирнов // Надежность. – 2004. – №4(11). – С. 40-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zayko YuG, Smirnov MB. Otsenka nadezhnosti sistem so smeshannym rezervirovaniem [Dependability assessment of systems with combined redundancy]. Dependability 2004;4(11):40-45 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Половко А.М. Основы теории надежности [Текст] / А.М. Половко. – М.: Изд-во «Наука», 1964.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polovko АМ. Osnovy teorii nadiozhnosty [Fundamentals of the dependability theory]. Moscow: Nauka; 1964 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">БорисовЮ.И. О выборе архитектуры отказоустойчивых вычислительных комплексов для космических аппаратов [Текст] / Ю.И. Борисов // Надежность. – 2004. – №2(9). – С. 46-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisov YuI. O vybore arkhitektury otkazoustoychivykh vychislitelnykh kompleksov dlya kosmicheskikh apparatov [On the selection of the architecture of failsafe computer systems for spacecraft]. Dependability 2004;2(9):46-51 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ЗайкоЮ.Г. Имитационная модель для расчета показателей надежности резервированных радиоэлектронных систем [Текст] / Ю.Г. Зайко, Л.Н. Искандарова, А.В. Трахтомиров // Надежность. – 2016. – № 3. – С. 8-17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zayko YuG, Iskandarova LN, Trakhtomirov AV. Simulation model to calculate the indices of reliability of redundant radio electronic systems. Dependability 2016;16(3):8-17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
