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嵌入式系统硬件相关的可靠性设计往往是为“在有限的资源下尽可能提高可靠性”。因此可靠性设计通常需要考虑如下因素，以平衡不同因素对可靠性的影响：
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温度是影响所有电子元器件的重要因素之一，而所有元器件都会产生热量。过高的温度会对元器件造成不可逆转的损伤，并阻碍电流流动。而且高温也是元器件损害的最主要的原因。同时过低温也会损坏电子设备。一般来说设备需要工作在所设计的环境中，不同级别的设备会对不同环境的耐受级别不同，因此根据不同用途要选择合适的设备，同时使用适当的散热或者保温措施。
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重要的是，元器件工作在标称额定值（环境）以内对电子设备的可靠性会有较大的提升。对于电容、电阻等元器件和各类芯片，都会对电压、电阻、功率、频率等有着严格的规定。保证电子元器件、电路工作在合理的环境中可以有效的保护元器件、降低故障发生的可能，提高可用性。此外选用高可靠的元器件也可以有效地提高可靠性。在选用可靠的元器件并对环境做出保证后，还应当进行筛选和老化实验保证元器件的一部分不合格元器件筛除。
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根据概率论的相关知识，若假设所有元器件出错的概率为p，而n个元器件中任意元器件出错都会导致系统崩溃，则整个系统出错的概率为1-（1-p）n。当n增加时，出错的概率会以指数形式增长。因此，降低元器件个数、简化设计可以有效地降低故障发生的概率从而提高可靠性。当一个部件的故障率为p而同时有n个冗余部件时，其整体故障的概率为pn。可以看出，当冗余元器件增多的时候，整体的故障概率会成指数形式降低。因此，有效的冗余设计可以保证系统的可靠性提高。
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