MTBFMTTRMTTF三个指标的区别.doc

MTBF,MTTR,MTTF 三 个 指 标 的 区 别1. MTBF——全 称 是 Mean Time Between Failure， 即 平 均 无 故 障 工 作时 间 就 是 从 新 的 产 品 在 规 定 的 工 作 环 境 条 件 下 开 始 工 作 到 出 现 第 一 个 故 障的 时 间 的 平 均 值 MTBF 越 长 表 示 可 靠 性 越 高 正 确 工 作 能 力 越 强 2. MTTR——全 称 是 Mean Time To Repair， 即 平 均 修 复 时 间 是 指 可修 复 产 品 的 平 均 修 复 时 间 ， 就 是 从 出 现 故 障 到 修 复 中 间 的 这 段 时 间 MTTR越 短 表 示 易 恢 复 性 越 好 3. MTTF——全 称 是 Mean Time To Failure， 即 平 均 失 效 时 间 系 统 平均 能 够 正 常 运 行 多 长 时 间 ， 才 发 生 一 次 故 障 系 统 的 可 靠 性 越 高 ， 平 均 无 故障 时 间 越 长 可 靠 性 是 最 初 是 确 定 一 个 系 统 在 一 个 特 定 的 运 行 时 间 内 有 效 运 行 的 概 率的 一 个 标 准 。

可 靠 性 的 衡 量 需 要 系 统 在 某 段 时 间 内 保 持 正 常 的 运 行 目 前 ， 使 用 最 为 广 泛 的 一 个 衡 量 可 靠 性 的 参 数 是 ， MTTF(mean time to failure， 平 均 失 效 前 时 间 )， 定 义 为 随 机 变 量 、 出 错 时 间 等 的 "期 望 值" 但 是 ， MTTF 经 常 被 错 误 地 理 解 为 ， "能 保 证 的 最 短 的 生 命 周 期 " MTTF的 长 短 ， 通 常 与 使 用 周 期 中 的 产 品 有 关 ， 其 中 不 包 括 老 化 失 效 MTTR（ Mean Time To Repair ， 平 均 恢 复 前 时 间 ） ， 源 自 于 IEC 61508 中 的 平 均 维 护 时 间 （ mean time to repair） ， 目 的 是 为 了 清 楚 界 定术 语 中 的 时 间 的 概 念 ， MTTR 是 随 机 变 量 恢 复 时 间 得 期 望 值 它 包 括 确 认 失效 发 生 所 必 需 的 时 间 ， 以 及 维 护 所 需 要 的 时 间 。

MTTR 也 必 须 包 含 获 得 配 件的 时 间 ， 维 修 团 队 的 响 应 时 间 ， 记 录 所 有 任 务 的 时 间 ， 还 有 将 设 备 重 新 投 入使 用 的 时 间 MTBF（ Mean Time Between Failures ， 平 均 故 障 间 隔 时 间 )定 义 为 ，失 效 或 维 护 中 所 需 要 的 平 均 时 间 ， 包 括 故 障 时 间 以 及 检 测 和 维 护 设 备 的 时 间 对 于 一 个 简 单 的 可 维 护 的 元 件 ， MTBF = MTTF + MTTR 因 为 MTTR 通 常 远 小于 MTTF， 所 以 MTBF 近 似 等 于 MTTF， 通 常 由 MTTF 替 代 MTBF 用 于 可 维 护性 和 不 可 维 护 的 系 统 MTBFMTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标单位为“小时”它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。

它仅适用于可维修产品同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF磁盘阵列产品一般 MTBF不能低于 50000小时MTBF 是 平 均 故 障 间 隔 时 间随 着 伺 服 器 的 广 泛 应 用 ， 对 伺 服 器 的 可 靠 性 提 出 了 更 高 的 要 求 所 谓 “可 靠 性 ”，就 是 产 品 在 规 定 条 件 下 和 规 定 时 间 内 完 成 规 定 功 能 的 能 力 ； 反 之 ， 产 品 或 其 一 部 分 不 能或 将 不 能 完 成 规 定 的 功 能 是 出 故 障 概 括 地 说 ， 产 品 故 障 少 的 就 是 可 靠 性 高 ， 产 品 的 故障 总 数 与 寿 命 单 位 总 数 之 比 叫 “故 障 率 ”（ Failure rate） ， 常 用 λ表 示 例 如 正 在 运 行 中的 100 只 硬 碟 ， 一 年 之 内 出 了 2 次 故 障 ， 则 每 个 硬 碟 的 故 障 率 为 0.02 次 /年 当 产 品的 寿 命 服 从 指 数 分 布 时 ， 其 故 障 率 的 倒 数 就 叫 做 平 均 故 障 间 隔 时 间 （ Mean Time Between Failures） ， 简 称 MTBF。

即 ： MTBF=1/λ 笔 者 最 近 看 到 一 款 可 用 于 伺 服 器 的 WD Caviar RE2 7200 RPM 硬 碟 ， MTBF 高达 120 万 小 时 ， 保 修 5 年 120 万 小 时 约 为 137 年 ， 并 不 是 说 该 种 硬 碟 每 只 均 能 工作 137 年 不 出 故 障 由 MTBF=1/λ可 知 λ=1/MTBF=1/137 年 ， 即 该 硬 碟 的 平 均 年 故 障率 约 为 0.7%， 一 年 内 ， 平 均 1000 只 硬 碟 有 7 只 会 出 故 障 上 图 所 示 为 著 名 的 浴 盆 曲 线 ， 左 边 斜 线 部 分 为 早 期 故 障 率 ， 其 故 障 率 一 般 较 高 且随 着 时 间 推 移 很 快 下 降 曲 线 中 部 为 使 用 寿 命 期 ， 其 故 障 率 一 般 很 低 且 基 本 固 定 最 右部 为 耗 损 期 ， 失 效 率 急 速 升 高 电 子 产 品 制 造 商 一 般 通 过 测 试 、 老 炼 、 筛 选 等 手 段 将早 期 故 障 尽 量 剔 除 ， 然 后 提 供 给 客 户 使 用 。

当 使 用 寿 命 期 将 尽 ， 产 品 也 即 将 进 入 故 障 高发 期 ， 需 要 报 废 或 更 新 换 代 了 温 度 与 器 件 的 寿 命明 白 了 MTBF 和 “浴 盆 ”曲 线 的 基 本 概 念 ， 我 们 对 评 估 产 品 的 使 用 寿 命 有 了 一 定 的掌 握 在 合 适 工 作 条 件 下 器 件 使 用 寿 命 期 内 的 故 障 率 很 低 广 大 电 子 爱 好 者 都 知 道 电 子元 器 件 的 寿 命 ， 与 工 作 温 度 是 有 密 切 关 系 的 以 电 脑 主 板 上 常 用 的 也 常 出 故 障 的 电 解电 容 器 为 例 ， 其 寿 命 会 受 到 温 度 的 影 响 因 此 ， 应 尽 可 能 使 电 容 器 在 较 低 的 温 度 之 下 工作 ， 如 果 电 容 器 的 实 际 工 作 温 度 超 过 了 其 规 格 范 围 ， 不 仅 其 寿 命 会 缩 短 ， 而 且 电 容 器 会受 到 严 重 的 损 毁 （ 例 如 电 解 液 泄 漏 ） 因 此 ， 在 分 析 电 脑 主 板 上 电 容 器 的 工 作 温 度 时 ，不 仅 要 考 虑 机 箱 内 整 体 环 境 温 度 及 电 容 器 自 身 的 发 热 ， 还 要 考 虑 机 箱 内 其 他 发 热 元 件 的热 辐 射 （ 特 别 是 CPU、 稳 压 器 、 电 源 供 应 器 等 ） 。

根 据 测 试 ， 通 常 2.0G 的 CPU 消 耗 功 率 达 56.7W， 生 成 温 度 达 70℃ ； 而 当 频 率提 高 至 3.0G 时 ， CPU 温 度 往 往 超 过 90℃ 在 这 样 的 高 温 烘 烤 下 ， 主 板 上 的 电 容 器 寿命 会 发 生 什 么 变 化 ？ 为 简 化 起 见 ， 不 考 虑 纹 波 、 频 率 、 ESR 等 因 素 ， 电 容 器 的 估 计 寿 命 可 用 下 述 公 式表 示 ： 其 中 ， L0 表 示 最 高 工 作 温 度 下 的 寿 命 ， Tmax 表 示 最 高 工 作 温 度 ， Ta 表 示 实 际环 境 温 度 由 此 可 见 ， 如 果 环 境 温 度 每 升 高 10℃ ， 电 容 器 寿 命 将 下 降 一 倍 ！ 由 上 图 右 面 的 曲 线 可 明 显 看 出 ， 随 着 电 容 器 工 作 环 境 温 度 的 上 升 ， 其 有 效 寿 命 急 剧缩 短 其 中 有 效 寿 命 （ Useful life） 是 指 该 种 电 容 器 达 到 给 定 故 障 率 的 时 间 。

MTBF 与 电 脑 的 关 系温 度 与 电 脑 的 可 靠 性电 源 供 应 器 对 电 脑 来 说 ， 重 要 性 不 言 而 喻 影 响 电 源 供 应 器 寿 命 的 因 素 很 多 ， 如 负载 大 小 、 振 动 和 周 边 的 环 境 温 度 等 其 中 ， 环 境 温 度 很 重 要 ， 所 以 选 择 合 适 的 风 扇 ， 排放 出 由 电 源 供 应 器 内 部 的 热 量 非 常 关 键 电 源 供 应 器 的 MTBF， 在 很 大 程 度 上 是 由 其内 部 的 电 解 电 容 器 MTBF 值 所 决 定 的 因 随 着 温 度 的 上 升 ， 电 容 器 的 寿 命 急 剧 缩 短 ，所 以 电 源 供 应 器 的 工 作 温 度 如 能 得 到 降 低 ， 其 寿 命 就 会 更 长 一 些 当 评 价 电 源 供 应 器 所 标 称 寿 命 时 ， 电 源 供 应 器 是 否 运 行 在 额 定 的 满 负 载 状 况 是 另 一重 要 考 虑 因 素 如 果 电 源 供 应 器 装 有 合 适 的 散 热 器 而 散 热 风 扇 风 量 足 够 大 ， 在 低 于 满 负载 的 情 况 下 连 续 工 作 ， 电 源 供 应 器 就 能 有 更 长 的 寿 命 。

一 般 电 脑 电 源 供 应 器 寿 命 按 照 3-5 年 计 算 元 件 的 可 能 失 效 周 期 ， MTBF 在 80,000-100,000 小 时 之 间 不 同 的 电 源 供 应 器 厂 家 ， 其 产 品 设 计 、 用 料 也 往 往 差 别 很 大 ， 工 作 寿 命 自 然 不 同 在 DIY 1U 伺 服 器 时 ,优 质 的 电 源 供 应 器 选 择 不 多 ， 台 湾 新 巨 Zippy 是 一 个 不 错 的 选择 中 国 内 地 一 些 名 牌 伺 服 器 例 如 著 名 的 曙 光 也 采 用 该 品 牌 电 源 供 应 器 ， 在 一 些DIY 市 场 可 购 到 的 P1H-6400P 400W 电 源 供 应 器 ， 随 着 双 核 心 CPU 推 出 ， 400W 电源 供 应 器 可 能 不 够 用 ， 推 介 使 用 H1H-6507P 、 M1G-6500P 500W 如 上 图 所 示 ， HG2-6400P 采 用 了 主 动 PFC， 虽 然 增 加 了 成 本 ， 但 具 有 更 高 的 效 率 ，能 够 在 90V-260V 的 任 何 电 压 环 境 下 稳 定 工 作 。

该 电 源 供 应 器 大 量 部 采 用 稳 定 性 和 寿 命是 普 通。