CPU芯片是現(xiàn)代信息技術的引擎，是數(shù)據(jù)處理的核心。我們生活中用到的電腦、智能手機、電視機、電冰箱、汽車……其中都有芯片的身影，它的質(zhì)量直接關系到千家萬戶的日常生活。如今，芯片使用量正在呈指數(shù)級增長,對其質(zhì)量的要求也越來越高。驗證、測試和容錯技術則是芯片質(zhì)量保障的三道技術關卡。

計算機控制技術、人工智能等技術的飛速發(fā)展，使得容錯控制技術在實際工程中應用的可能性變得越來越大。

所謂容錯：就是容許錯誤，是指設備的一個或多個關鍵部分發(fā)生故障時，能夠自動地進行檢測與診斷，并采取相應措施，保證設備維持其規(guī)定功能，或犧牲性能來保證設備在可接受范圍內(nèi)繼續(xù)工作。

錯誤一般分為兩類：第一類是先天性的固有錯誤，如元器件生產(chǎn)過程中造成的錯誤、線路與程序在設計過程中產(chǎn)生的錯誤。這一類的錯誤需對其拆除、更換或修正，是不能容忍的。第二類是后天性的錯誤，它是由于設備在運行中產(chǎn)生了缺陷所導致的故障。這種故障有瞬時性、間歇性和永久性的區(qū)別。

容錯技術是提高系統(tǒng)可靠性的重要途徑。常采用的容錯方法有從形式上看可分為硬件容錯和軟件容錯。

硬件容錯就是以冗余的硬件來應對災難。為使硬件容錯得以實施，在系統(tǒng)設計時，就必須像“樂高”玩具那樣，采用硬件模塊化思路以增強系統(tǒng)的可擴充性和可維護性。當故障發(fā)生后，冗余的硬件便可立即挺身而出保障系統(tǒng)繼續(xù)工作，而無需中斷服務。硬件容錯的缺點是成本較高。軟件容錯就是以冗余的軟件來應對災難。其優(yōu)點是不依賴硬件，且靈活性和可移植性都較好，缺點是速度較慢。

當然，在實際使用時，既不會只用硬件容錯，也不會只用軟件容錯，而是將它們搭配使用，取長補短，整體上實現(xiàn)性能和效益最大化。

從故障處理方式上看，容錯又可分為：故障檢測技術、故障屏蔽技術和動態(tài)冗余技術。

其中，故障檢測技術，意在發(fā)現(xiàn)故障、定位故障。衡量檢測技術的主要指標是檢測覆蓋率，即任意故障被檢測到的概率。檢測也包含診斷，而衡量診斷技術的指標是診斷分辨率，即故障定位的精確度。

故障屏蔽技術，其基本思想是：利用多個部件或系統(tǒng)，以固定的結(jié)構和運行方式，同時執(zhí)行相同的功能；利用多個一致的結(jié)果，來屏蔽某些故障。不過，屏蔽只能用于應急，因為它受制于預先的靜態(tài)配置，當故障積累到使屏蔽能力飽和時，屏蔽功能就會失效。比如，突然停電后，便可立即啟動蓄電池，但由于蓄電池的持續(xù)時間有限，所以必須盡快修復交流電源。

動態(tài)冗余技術，它通過多模式的冗余（包括信息冗余、結(jié)構冗余、時間冗余和空間冗余等），為系統(tǒng)抵御災難提供基礎。動態(tài)冗余技術是借助快速響應的故障檢測與診斷技術，來提高系統(tǒng)的可靠性，縮短故障的修復時間，增強系統(tǒng)的可用性。動態(tài)冗余技術可及時自動切換故障子系統(tǒng)或改變系統(tǒng)結(jié)構，阻止故障積累。動態(tài)冗余技術可以說是容錯計算技術中最主要、最常用和最復雜的技術。

上述檢測、屏蔽和冗余三項技術，其實是相輔相成的：檢測發(fā)現(xiàn)并定位故障后，屏蔽就趕緊出來應急，最后冗余“以新?lián)Q舊”，徹底解決問題。