冗余系统综述：聚焦三重模块冗余（TMR）
系统与控制
2026-03-17 v1 系统与控制
摘要
尽管该领域已经成熟，但容错冗余领域仍存在显著的术语碎片化问题，功能等价的方法在学术和工业领域常常被描述为不同的名称。本综述通过提供一个结构化和全面的冗余技术分析来解决这种模糊性，主要聚焦于三重模块冗余（TMR）。我们建立了一个统一的分类框架，将冗余策略分为空间、时间和混合三类，同时引入了一个新的五类投票器架构框架。关键发现综合了实际权衡，将高可靠性空间TMR用于安全关键应用与资源高效的时间方法用于受限系统进行对比。此外，探讨了向混合和自适应TMR（如近似三重模块冗余（ATMR）、X-Rel）的转变，这些方法用于动态和容错应用，例如人工智能加速。本工作识别了关键研究空白，包括亚28nm技术中多位翻转（MBUs）的威胁、针对专有高完整性系统的数据匮乏，以及缺乏用于动态重新配置的高级工具链。最后，提出了一些建议，强调需要术语标准化、抗MBUs设计方法以及开发用于自适应容错的开源工具。
引用
@article{arxiv.2603.14411,
title = {A Comprehensive Survey of Redundancy Systems with a Focus on Triple Modular Redundancy (TMR)},
author = {Lukas Flad and Mark Leyer and Felix Sebastian Nitz and Tobias Krawutschke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14411},
year = {2026}
}
备注
33 Pages, 7 Figures, under review in ACM Computing Survay