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TMR (Triple Modular Redundancy)

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

Categories: CA/운영체제
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