3.2 Розрахунок надійностних характеристик комп’ютера

Надійність – властивість об'єкта виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників у заданих межах, що відповідають заданим режимам і умовам використання, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання й транспортування.

Підвищення надійності засноване на принципі запобігання несправностей шляхом зниження інтенсивності відмов і збоїв за рахунок застосування електронних схем і компонентів з високим і надвисоким ступенем інтеграції, зниження рівня перешкод, полегшених режимів роботи схем, забезпечення теплових режимів їхньої роботи, а також за рахунок удосконалювання методів складання апаратури.

Поняття  надійності  включає  не  тільки апаратні засоби, але  й програмне забезпечення, що використовується, зокрема,  для аналізу  продуктивності  систем і керування конфігураціями.

Надійність є комплексною властивістю, що включає в себе залежно від приз признач об'єкта або умов його експлуатації ряд простих властивостей:

• безвідмовність

• довговічність

• ремонтопридатність

Безвідмовність – властивість об'єкта безупинно зберігати працездатність протягом деякого наробітку або протягом деякого часу. На практиці часто визначають імовірність безвідмовної роботи протягом деякого часу.

Довговічність – властивість об'єкта зберігати працездатність до настання граничного стану при встановленій системі технічного обслуговування й ремонтів.

Ремонтопридатність – властивість об'єкта, що полягає в його пристосованості до попередження й виявлення причин виникнення відмов, підтримці й відновленню працездатності шляхом проведення ремонтів і технічного обслуговування.

Ремонтопридатність ЕОМ можна оцінити середнім часом усунення несправності, інакше кажучи, середнім значенням часу відновлення працездатності після відмови.

Розрахуємо інтенсивність відмов комп’ютера:

(3.3)

Підставимо вихідні дані, та отримаємо результат:

Середній час безвідмовної роботи однієї ЕМ:

(3.4)

де

–час бевідмовної роботи;

надійність;

Функція надійності:

(3.5)

де

e ≈ 2,72;

t – час відновлення;

Кінцевий час розраховується за формулою:

(3.6)

де

час безвідмовної роботи;

Розрахуємо кінцевий час:

Побудуємо таблицю точок, по яким побудуємо графік функції надійності

Таблиця 3.1 – Координати точок функції надійності

t, години		t, години
25	0,861704	275	0,194508
50	0,742533	300	0,167608
75	0,639843	325	0,144428
100	0,551355	350	0,124454
125	0,475105	375	0,107243
150	0,409399	400	0,092411
175	0,352781	425	0,079631
200	0,303993	450	0,068619
225	0,261951	475	0,059129
250	0,225725	500	0,050952

Таблиця3.1

Графік функції надійності

Функція відновлення

Функція відновлення (або ймовірність відновлення працездатного стану) ЕОМ – основний показник, що характеризує “надійносні” здатності й ЕОМ, і пристрою, що відновлює, одночасно.

, (3.7)

де, µ - інтенсивність відновлення, t – час відновлення, е = 2,72.

Розрахуємо параметри функції відновлення:

(3.8)

(3.9)

Побудуємо таблицю точок, по яким побудуємо графік функції відновлення.

Таблиця 3.2 – Координати точок функції відновлення

t, години
0,1	=0,141953
0,2	=0,263756
0,3	=0,368268
0,4	=0,457944
0,5	=0,534891
0,6	=0,600915
0,7	=0,657566
0,8	=0,706176
0,9	=0,747885
1,0	=0,783674
1,1	=0,814382
1,2	=0,840731
1,3	=0,86334
1,4	=0,882739
1,5	=0,899385
1,6	=0,913667
1,7	=0,925923
1,8	=0,936438
1,9	=0,945461
2	=0,953203

Графік функції відновлення

Коефіцієнт готовності

Коефіцієнт готовності – це ймовірність того що ПК готовий до вирішення

завдання у будь-який момент часу.

де

S – Коефіцієнт готовності;

–інтенсивність відмови;

μ - інтенсивність відновлення ЕМ;

4. АДРЕСАЦІЯ ОПЕРАТИВНОЇ ПАМ’ЯТІ

   1. Адресація мікросхеми пам’яті

Структура й адресація мікросхеми оперативної пам'яті з організацією 32к.

Комірки пам’яті при адресації розподіляється в рядки й стовпці, тобто кожна комірка пам’яті як адреса має свої рядок і свій стовпець. Як правило, кількість рядків і стовпців однаково (у деяких випадках відзначається у два рази).

Кількість рядків не дорівнює кількості стовпців.

Таким чином кількість рядків у массиві комірок пам’яті становить:

Також, кількість стовпців становить:

Кількість вихідних ДШ_ряд = Кількості рядків = 64

Кількість вихідних ДШ_стовп = Кількості стовпців = 64

Кількість входів дешифратора рядків визначається за рівняння:

Де – кількість входів дешифратора рядків

Кількість входів дешифратора стовпців визначається за рівняння:

A0 – молодший розряд номера адреси рядка.

A5 – старший розряд номера адреси рядка.

А6 – молодший розряд номера адреси стовпця.

А11 – старший розряд номера адреси стовпця.

Для адресації цієї МС знадобиться 12 розрядів адреси (А0 – А11).

Після проведення розрахунків побудуємо структурну схему мікросхеми пам’яті 4к (Рис 4.1).

На рисунку 4.1 зображено:

С – синхронізація;

Ч – читання;

З – запис;

Г – готовність;

ШД – шина данних;

ШУ – шина управління;

ША – шина адресу;

Рисунок 4.1 – Структурна схема мікросхеми пам’яті 4к

2. Адресація модуля пам'яті

Структура та адресація модуля пам’яті з організацією 8к х 8 на базі мікросхем оперативної пам’яті об’ємом 4к.

Визначемо кількість мікросхем (МС) у модулі:

Кількість рядів мікросхем у модулі пам’яті визначається по формулі:

(4.3)

Кількість входів дешифратора рядів визначається з рівняння:

Таким чином, кількість адресних входів 1 - A12

Рисунок 4.2 – Дешифратор рядів

Структура та адресація модуля пам’яті з організацією 8к х 8 на базі мікросхем оперативної пам’яті об’ємом 4к приведена на рисунку, в додатку В.