Was ist MTBF (mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen)?

Antwort: C. Bei reparierbaren Systemen die mittlere Betriebsdauer von einem Ausfall bis zum nächsten

MTBF (Mean Time Between Failures) ist bei Systemen, die unter Reparatur weiterbetrieben werden, die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen; ein größerer Wert bedeutet höhere Zuverlässigkeit. Die mittlere Zeit vom Ausfall bis zum Abschluss der Reparatur ist MTTR, die mittlere Zeit bis zum Ausfall nicht reparierter Teile heißt MTTF. Da MTBF ein Mittelwert ist, bedeutet er nicht, dass bis zu dieser Zeit kein Ausfall auftritt, und ist auch nicht die kürzeste Zeit bis zum ersten Ausfall.

Antwort: A. Die zum Abklingen der Metastabilität verfügbare Zeit wächst um etwa 1 Periode, und die MTBF verlängert sich exponentiell

Die MTBF eines Synchronisierers lässt sich näherungsweise als MTBF = e^(t_r/τ) ÷ (T_0 × f_clk × f_data) ausdrücken. t_r ist die zum Abklingen der Metastabilität verfügbare Zeit, τ und T_0 sind durch die Eigenschaften des Flipflops bestimmte Konstanten. Mit jeder zusätzlichen Stufe verlängert sich t_r um etwa 1 Periode. Wächst t_r beispielsweise bei τ = 20 ps um 1 ns, verlängert sich die MTBF um den Faktor e^50, also um mehr als das 10^21-Fache. Die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Stufe metastabil wird, ändert sich nicht, doch die Wahrscheinlichkeit, dass der Zustand abklingt, bevor er sich weiter ausbreitet, steigt stark an.