Metastabilität
Ein Flipflop, dessen Eingang sich zu nah am Taktflankenwechsel geändert hat, kann in einem Zustand landen, der weder eine Eins noch eine Null ist, und dort für unbestimmte Zeit verharren, bevor er sich willkürlich entscheidet.
Das lässt sich nicht wegkonstruieren. Das Phänomen folgt daraus, dass die Schaltung zwischen ihren beiden stabilen Zuständen einen instabilen Gleichgewichtspunkt besitzt, ungefähr wie ein auf der Spitze balancierender Stift, und für jede denkbare Schaltung gibt es ein Eingangstiming, das sie genau dorthin bringt. Stattdessen wird das Problem statistisch behandelt: Die Wahrscheinlichkeit, dass der Zustand noch unbestimmt ist, sinkt exponentiell mit der Zeit, die man ihm gibt, und aus der charakterisierten Zeitkonstante des Flipflops zusammen mit Takt- und Datenraten lässt sich eine erwartete mittlere Zeit zwischen Fehlern berechnen. Ein zweites Flipflop verschafft dem ersten eine ganze Taktperiode zum Auflösen, was das Fehlerintervall typischerweise von Sekunden auf Millionen von Jahren verschiebt.