В работе проводится анализ известных методов низкоуровневого резервирования аппаратных архитектур ПЛИС, включая схемы мажоритарного резервирования, схемы с самоконтролем, парные архитектуры с двусторонним тестированием и многие другие. Рассмотрен ряд графоаналитических и вероятностных моделей отказоустойчивых архитектур с резервированием на уровне КЛБ. Предложен способ разделения однородных структур реконфигурируемых вычислительных систем на архитектуры, реализующие функциональную и контролирующую среду. Показана возможность аппаратного синтеза функциональных и контролирующих сред в своеобразные квазиавтономные архитектуры, в которых реализуются функции самоконтроля и контроля функционирования ближайших (соседних) архитектур. Исследуются эффективные способы графоаналитического описания структурных и функциональных особенностей резервируемых архитектур, учитывающие временные задержки при выполнении логико-арифметических операций. Особое внимание уделено разработке методики выбора ПЛИС с той или иной базовой аппаратной архитектурой (островной, иерархической, асимметричной) для реализации конкретного метода низкоуровневого резервирования.