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三模 冗餘

三模 冗餘TMR,Triple Modular Redundancy)是一 種容 錯 設 計技 術,旨在提高系 統的可靠性和容忍故障的能力。其核心思想是使用 三個功能相同的 模組同 時 執行任 務, 並通 過多 數表 決系 統 確定正 確的 輸出。即使其中 兩個 模組同 時出 現 錯 誤,系 統仍能通 過多 數表 決正 確 輸出。

在三模 冗餘系 統中, 三個 模組的 輸出通 過表 決器 進行比 較,以 確定哪 個 輸出是正 確的。如果 兩個或 三個 模組的 輸出一致, 則 該 輸出被 視 為正 確答案。 這 種 設 計可以有效地掩 蓋 單 個 模組的 錯 誤, 從而保 證系 統的整 體可靠性和 穩定性。

三模 冗餘技 術 廣泛 套用 於各 種 領域,特 別是在那些 對可靠性要求 極高的系 統中,如航空航天、 醫 療 設 備等。它通 過增加系 統的 冗餘度 來提高可靠性,但同 時也增加了系 統的 複雜性和成本。

儘管三模 冗餘技 術具有 許多 優 點,但也存在一些 限制和挑 戰。例如,它可能 導致 硬體 資源的 顯著增加, 從而影 響 電路的 運行速度和功耗。此外, 由於需要 額外的 模組和 布 線,三模 冗餘也可能增加 設 計的 複雜性和成本。

為了克服 這些挑 戰,研究人 員已 經 開發出多 種改 進的三模 冗餘技 術, 包括 最佳化 模組 設 計、 減少不必要的 冗餘和提高系 統的能效等。 這些改 進技 術有 助於在保持高可靠性的同 時, 減少 對 硬體 資源的依 賴和降低系 統成本。