I. 다수결 안전장치, TMR
가. TMR(Triple Modular Redundancy)의 정의
동일한 3개 모듈 중 하나의 모듈 오류 시 나머지 2개 vote에 의해 결정하는 결함허용시스템
나. TMR의 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 안전 무결성 | – 삼중화 기법으로 운영의 연속성 제공 |
| 높은 가용성 | – 시스템 작동 동안 고장 모듈 교체 가능 |
| 다른 벤더 제품 | – 3개 모듈 서로 다른 벤더 제품으로 구성 |
II. TMR의 구성도 및 구성요소
가. TMR의 구성도
– 세 개의 동일한 회로가 vote 통해 특정 회로의 고장 여부 판단
나. TMR의 구성요소
| 구성요소 | 설명 |
|---|---|
| Input | – 동일한 3개의 Module에 동일한 Data Set을 동시에 입력 |
| Output | – 3개 중 2개 이상 Success이면 Major Voter에 의해 성공으로 처리 |
| Module 1, 2, 3 | – 세 개의 동일한 논리 회로가 지정된 부울 함수를 계산하기 위해 사용 |
| Major Voter | – Major Voter 통해 3개 Modular의 Boolean 판단 Output 전달 |
– TMR을 응용하여 여러가지 안전장치로 활용 가능
III. 1비트 메모리셀을 이용한 에러탐지시스템 설계 과정
가. 회로 설계 과정
나. 회로도
– 1 bit cell 메모리를 에러 탐지시스템으로 두어 Voting System의 출력 직전 값과 비교
IV. 하드웨어 이중화 기술 비교
| 항목 | TMR | Hot Standby | Cold Standby |
|---|---|---|---|
| 목적 | 고장 예방 | 고장 복구 | 고장 복구 |
| 복구지연 | 해당 없음 | 없음 | 있음 |
| 구축비용 | 고가 | 고가 | 저가 |
| 운영비용 | 고가 | 고가 | 저가 |
| 중복성 | 3중화 | 2중화 | 2중화 |
– 서비스의 중요성이 높을수록 TMR, Hot/Cold Standby 순서로 하드웨어의 Fault Tolerance 적용