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三重模块冗余(TMR)

1950
  • John von Neumann
航空航天控制室配有三个并行计算机模块,用于容错。.

(图片仅供参考)

三重模块冗余(TMR)是一种硬件容错技术,它使用三个相同的模块并行执行相同的操作。它们的输出被送入一个多数投票电路。如果一个模块发生故障并产生错误输出,投票电路仍然能够根据其他两个模块的输出确定正确的输出,从而掩盖故障并确保系统持续运行。

三重模块冗余(TMR)是N模块冗余的经典示例,其中N=3。其核心思想是复制一个关键组件三次,并让它们同时处理相同的输入。然后,将这三个模块的输出结果传递给一个投票器。投票器实现多数投票功能;如果三个输入中至少有两个相同,则选择相同的值作为最终输出。这种机制有效地掩盖了任何一个模块的故障。例如,如果模块A、B和C分别输出1、1和0,则多数投票器将输出1。

TMR系统的可靠性不仅取决于模块,还取决于选民本身。

如果投票者失败,整个系统就会失败。

UNESCO Nomenclature: 1203
- 计算机科学

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 克劳德-香农的信息理论和中继电路工作
  • 约翰-冯-诺依曼关于使用不可靠组件进行可靠计算的演讲
  • 生物系统中冗余的早期概念
  • 投票和多数逻辑的基本原理

应用程序

  • 航空航天系统(例如,飞行控制计算机)
  • 卫星
  • 核电站安全系统
  • 容错计算机架构

专利:

NA

潜在创新理念

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相关内容: 三重模块冗余、TMR、故障屏蔽、硬件冗余、N 模块冗余、多数表决、安全关键型系统、航空航天、冯-诺依曼、可靠性工程。.

历史背景

三重模块冗余(TMR)

1940
1943
1950
1950
1953
1960
1960
1939
1940
1950
1950
1952
1956
1960
1967

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

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