Qu'est-ce que MTBF (temps moyen entre défaillances) ?

Intervalle moyen entre défaillances. Pour un synchroniseur, c'est le temps moyen entre deux événements métastables qui ne se résorbent pas et se propagent, donné par MTBF = e^(t_r/τ) ÷ (T_0 × f_clk × f_data). Ajouter des étages allonge le temps de résolution t_r et augmente le MTBF exponentiellement.

Nom japonais: MTBF(平均故障間隔)

« MTBF (temps moyen entre défaillances) » apparaît dans 8 questions d'entraînement réparties sur 5 thèmes, dont Analyse temporelle et CDC, Rendement et contrôle qualité, Fiabilité.

Synchroniseur à deux bascules Domaine d'horloge source Domaine d'horloge dest. FF source FF1 FF2 Async. Direct Sortie synchro Horloge source Horloge dest. Métastable ? Horloge dest. Sortie FF1 Indéfini Sortie FF2 env. 1 période Si FF1 se stabilise avant le front suivant, FF2 prend la bonne valeur
Synchroniseur à deux bascules · Voir dans les schémas

Domaine: Analyse temporelle et CDC

S'entraîner : questions sur MTBF (temps moyen entre défaillances)

Quelle description du MTBF (temps moyen entre défaillances) est correcte ?

  1. ALe temps moyen entre une défaillance et la fin de la réparation
  2. BLe temps minimal avant la première défaillance
  3. CPour un système réparable, la durée moyenne de fonctionnement entre une défaillance et la suivante
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Réponse : C. Pour un système réparable, la durée moyenne de fonctionnement entre une défaillance et la suivante

Le MTBF (Mean Time Between Failures) représente, pour un système utilisé avec réparations, la durée moyenne de fonctionnement entre deux défaillances ; plus il est grand, plus la fiabilité est élevée. Le temps moyen entre une défaillance et la fin de la réparation est le MTTR, et le temps moyen avant défaillance d'un composant non réparé le MTTF. Le MTBF étant une moyenne, il ne signifie pas qu'aucune défaillance ne survient avant ce délai, et il diffère du temps minimal avant la première défaillance.

Lorsqu'on passe un synchroniseur à 2 bascules à 3 étages, comment évolue le temps moyen entre défaillances (MTBF) dues à la métastabilité ?

  1. ALe temps disponible pour la résolution de la métastabilité augmente d'environ une période, et le MTBF s'allonge de façon exponentielle
  2. BLe MTBF est multiplié par 1,5, proportionnellement au nombre d'étages
  3. CLa probabilité de métastabilité est déterminée côté entrée, donc le MTBF ne change pas
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Réponse : A. Le temps disponible pour la résolution de la métastabilité augmente d'environ une période, et le MTBF s'allonge de façon exponentielle

Le MTBF d'un synchroniseur s'exprime approximativement par MTBF = e^(t_r/τ) ÷ (T_0 × f_clk × f_data). t_r est le temps disponible pour la résolution de la métastabilité, et τ et T_0 sont des constantes déterminées par les caractéristiques de la bascule. Ajouter un étage allonge t_r d'environ une période. Par exemple, avec τ = 20 ps, si t_r augmente de 1 ns, le MTBF est multiplié par e^50, soit plus de 10^21. La probabilité que le 1er étage devienne métastable ne change pas, mais la probabilité que l'état se résolve avant de se propager plus loin augmente fortement.

« MTBF (temps moyen entre défaillances) » dans les explications

Questions mentionnant « MTBF (temps moyen entre défaillances) » (8)

  1. Quelle description du MTBF (temps moyen entre défaillances) est correcte ?
  2. Lorsqu'on passe un synchroniseur à 2 bascules à 3 étages, comment évolue le temps moyen entre défaillances (MTBF) dues à la métastabilité ?
  3. Augmenter la fréquence de l'horloge de réception d'un synchroniseur raccourcit le MTBF. Quelle en est la raison correcte ?
  4. Comment appelle-t-on l'état dans lequel, lorsqu'une bascule reçoit un signal asynchrone sans que les temps de setup ou de hold soient respectés, la sortie n'est temporairement ni 0 ni 1 ?
  5. Quelle est la distinction généralement admise entre la « qualité » et la « fiabilité » d'un produit ?
  6. Dans le contrôle par échantillonnage, qui inspecte une partie des produits pour accepter ou refuser le lot entier, quel indicateur exprime le niveau de qualité considéré comme acceptable ?
  7. Dans un synchroniseur à 2 bascules, quelle précaution concernant la liaison entre le 1er et le 2e étage est correcte ?
  8. Quelle est la définition correcte du « ratio BB (book-to-bill ratio) », utilisé comme indicateur de la conjoncture des équipements de fabrication de semi-conducteurs ?

Termes associés

Synchroniseur Bascule (flip-flop) MTTF (durée moyenne avant défaillance) Métastabilité FIT Rendement (yield) Chemin critique Chemin multicycle CRPR (suppression du pessimisme de reconvergence d'horloge) Domaine d'horloge

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