Radiační kalení - Radiation hardening
Radiační kalení je proces výroby elektronické komponenty a obvody odolné proti poškození nebo poruše způsobené vysokou úrovní ionizující radiace (částicové záření a vysokoenergetické elektromagnetická radiace ),[1] zejména pro prostředí v vesmír (zejména nad rámec nízká oběžná dráha Země ), kolem jaderné reaktory a urychlovače částic, nebo během jaderné nehody nebo jaderná válka.
Většina polovodičové elektronické součástky - jsou náchylné k radiačnímu poškození a - radiačně tvrzené komponenty jsou založeny na jejich nevytvrzených ekvivalentech, s některými konstrukčními a výrobními variacemi, které snižují náchylnost k radiačnímu poškození. Vzhledem k rozsáhlému vývoji a testování požadovanému k vytvoření konstrukce a mikroelektronické čipy, čipy tvrzené zářením mají tendenci zaostávat za nejnovějším vývojem.
Výrobky vytvrzované zářením se obvykle testují na jeden nebo více testů výsledných účinků, včetně celkové ionizující dávky (TID), zvýšených účinků nízké dávky (ELDRS), poškození posunem neutronů a protonů a efekty jedné události (VIZ).
Problémy způsobené zářením
Prostředí s vysokou úrovní ionizujícího záření vytváří speciální konstrukční výzvy. Jediný nabitá částice může zaklepat tisíce elektrony uvolněný, způsobující elektronický šum a signální hroty. V případě digitální obvody, To může způsobit nepřesné nebo nesrozumitelné výsledky. Toto je zvláště závažný problém při navrhování satelity, kosmická loď, budoucnost kvantové počítače,[2][3][4] vojenská letadla, jaderné elektrárny a nukleární zbraně. Za účelem zajištění správného fungování těchto systémů musí výrobci integrované obvody a senzory určené pro válečný nebo letecký a kosmický průmysl trhy používají různé metody radiačního kalení. Výsledné systémy se říká, že jsou rad (iacia) -tvrzené, rad tvrdě, nebo (v kontextu) vytvrzený.
Hlavní zdroje poškození radiací
Typickými zdroji expozice elektroniky ionizujícímu záření jsou: Van Allenovy radiační pásy pro satelity, jaderné reaktory v elektrárnách pro snímače a řídicí obvody, zejména urychlovače částic pro řídicí elektroniku detektor částic zařízení, zbytkové záření z izotopy v čipové obalové materiály, kosmické záření pro kosmické lodě a letadla s vysokou nadmořskou výškou a jaderné výbuchy pro potenciálně veškerou vojenskou a civilní elektroniku.
- Kosmické paprsky pocházejí ze všech směrů a skládají se z přibližně 85% protony, 14% částice alfa a 1% těžké ionty společně s rentgenovým a gama zářením. Většina účinků je způsobena částicemi s energiemi mezi 0,1 a 20 GeV. Atmosféra filtruje většinu z nich, takže se primárně týkají kosmických lodí a letadel ve vysokých nadmořských výškách, ale mohou ovlivnit i běžné počítače na povrchu.[5]
- Události slunečních částic pocházejí ze směru slunce a skládají se z velkého toku vysokoenergetických (několik GeV) protonů a těžkých iontů, opět doprovázeného rentgenovým zářením.
- Van Allenovy radiační pásy obsahují elektrony (až asi 10 MeV) a protony (až 100s MeV) uvězněné v geomagnetické pole. Tok částic v oblastech dále od Země se může divoce měnit v závislosti na skutečných podmínkách Slunce a Země magnetosféra. Vzhledem ke své poloze představují pro satelity obavu.
- Sekundární částice jsou výsledkem interakce jiných druhů záření se strukturami kolem elektronických zařízení.
- Jaderné reaktory vyrábějí gama záření a neutronové záření které mohou ovlivnit čidlo a řídicí obvody v jaderné elektrárny.
- Urychlovače částic produkují vysokoenergetické protony a elektrony a sekundární částice produkované jejich interakcemi produkují významné radiační poškození na citlivých řídicích a detektorových částicích, řádově o velikosti 10 MRad [Si] / rok pro systémy, jako je Velký hadronový urychlovač.
- Jaderné výbuchy způsobují krátký a extrémně intenzivní nárůst širokého spektra elektromagnetického záření, an elektromagnetický puls (EMP), neutronové záření a tok primárních i sekundárních nabitých částic. V případě jaderné války představují potenciální problém pro veškerou civilní a vojenskou elektroniku.
- Čipové obalové materiály byly zákeřným zdrojem záření, o kterém se zjistilo, že způsobuje měkké chyby v novém DOUŠEK čipy v 70. letech. Stopy po radioaktivní prvky v balení čipů produkovaly alfa částice, které pak občas vybily některé kondenzátory používané k ukládání datových bitů DRAM. Tyto účinky byly dnes sníženy použitím čistších obalových materiálů a zaměstnáním kódy opravující chyby detekovat a často opravovat chyby DRAM.
Účinky záření na elektroniku
Základní mechanismy
Existují dva základní mechanismy poškození:
Mřížkový posun
Mřížkový posun je způsoben neutrony, protony, částice alfa, těžké ionty a velmi vysokou energii gama fotony. Mění uspořádání atomů v krystalová mříž, způsobující trvalé poškození a zvyšující se počet rekombinační centra, vyčerpávající menšinoví dopravci a zhoršení analogových vlastností ovlivněného polovodiče křižovatky. Counterintuitively, vyšší dávky v krátkém čase způsobit částečné žíhání („hojení“) poškozené mřížky, což vede k nižšímu stupni poškození než u stejných dávek podávaných v nízké intenzitě po dlouhou dobu (LDR nebo nízká dávka). Tento typ problému je zvláště významný v bipolární tranzistory, kteří jsou závislí na menšinových dopravcích v jejich základních oblastech; zvýšené ztráty způsobené rekombinace způsobit ztrátu tranzistoru získat (vidět neutronové efekty ). Komponenty certifikované jako ELDRS (Enhanced Low Dose Rate Sensitive) zdarma, nevykazují poškození u toků pod 0,01 rad (Si) / s = 36 rad (Si) / h.
Ionizační účinky
Ionizační účinky jsou způsobeny nabitými částicemi, včetně těch, jejichž energie je příliš nízká na to, aby způsobila mřížkové efekty. Ionizační účinky jsou obvykle přechodné a vytvářejí se závady a měkké chyby, ale mohou vést ke zničení zařízení, pokud spustí jiné mechanismy poškození (např latchup ). Fotoproud zapříčiněno ultrafialový a rentgen záření může patřit také do této kategorie. Postupná akumulace díry ve vrstvě oxidu v MOSFET tranzistory vede ke zhoršení jejich výkonu, až k selhání zařízení, když je dávka dostatečně vysoká (viz celkové účinky ionizující dávky ).
Účinky se mohou divoce lišit v závislosti na všech parametrech - typu záření, celkové dávce a toku záření, kombinaci typů záření a dokonce i druhu zátěže zařízení (pracovní frekvence, provozní napětí, skutečný stav tranzistoru během okamžiku je zasažen částicemi) - což ztěžuje důkladné testování, časově náročné a vyžaduje mnoho zkušebních vzorků.
Výsledné efekty
Efekty „koncového uživatele“ lze charakterizovat v několika skupinách,
Neutron interagující s polovodičovou mřížkou vytlačí své atomy. To vede ke zvýšení počtu rekombinačních center a hluboké vady, čímž se zkracuje životnost menšinových dopravců, což ovlivňuje bipolární zařízení více než CMOS ty. Bipolární zařízení zapnutá křemík mají tendenci vykazovat změny elektrických parametrů na úrovních 1010 do 1011 neutrony / cm², zařízení CMOS nejsou ovlivněna do 1015 neutrony / cm². Citlivost zařízení se může zvyšovat spolu se zvyšující se úrovní integrace a zmenšující se velikostí jednotlivých struktur. Existuje také riziko indukované radioaktivity způsobené aktivace neutronů, který je hlavním zdrojem hluku v vysokoenergetická astrofyzika nástroje. Indukované záření spolu se zbytkovým zářením nečistot v použitých materiálech může během životnosti zařízení způsobit nejrůznější problémy s jednou událostí. GaAs LED diody, obyčejný v optočleny, jsou velmi citliví na neutrony. Poškození mřížky ovlivňuje frekvenci krystalové oscilátory. Patří sem také účinky kinetické energie (zejména mřížkový posun) nabitých částic.
Celkové účinky ionizující dávky
Kumulativní poškození polovodičové mřížky (mřížkový posun poškození) způsobené ionizujícím zářením po dobu expozice. Měří se v rads a způsobuje pomalé postupné snižování výkonu zařízení. Celková dávka větší než 5 000 radů dodaná zařízením na bázi křemíku během několika sekund až minut způsobí dlouhodobou degradaci. V zařízeních CMOS se záření vytváří páry elektron-díra ve vrstvách izolace brány, které během jejich rekombinace způsobují fotovoltaické proudy, a otvory zachycené v defektech mřížky v izolátoru vytvářejí trvalou bránu předpětí a ovlivnit tranzistory hraniční napětí, což usnadňuje tranzistory MOSFET typu N a obtížněji se zapíná tranzistory typu P. Akumulovaný náboj může být dostatečně vysoký, aby udržoval tranzistory trvale otevřené (nebo zavřené), což by vedlo k selhání zařízení. K určitému samoléčení dochází v průběhu času, ale tento efekt není příliš významný. Tento efekt je stejný jako degradace horkého nosiče ve vysokorychlostní vysokorychlostní elektronice. Krystalové oscilátory jsou poněkud citlivé na dávky záření, které mění jejich frekvenci. Citlivost lze výrazně snížit použitím zametaný křemen. Přírodní křemen krystaly jsou obzvláště citlivé. Křivky radiační výkonnosti pro testování TID mohou být generovány pro všechny postupy testování výsledných efektů. Tyto křivky ukazují trendy výkonu v celém procesu zkoušky TID a jsou zahrnuty ve zprávě o radiačním testu.
Přechodné účinky dávky
Krátkodobý vysoce intenzivní puls záření, který se obvykle vyskytuje během jaderného výbuchu. Vysoký tok záření vytváří fotoproudy v celém těle polovodiče, což náhodně otevírá tranzistory a mění logické stavy žabky a paměťové buňky. Trvalé poškození může nastat, pokud je doba pulzu příliš dlouhá, nebo pokud puls způsobí poškození křižovatky nebo zablokování. Latchupy jsou obvykle způsobeny rentgenovými paprsky a zábleskem gama záření jaderného výbuchu. Krystalové oscilátory mohou kvůli výzvě přestat kmitat po dobu trvání záblesku fotovodivost indukované křemenem.
Systémy generované efekty EMP
SGEMP jsou způsobeny zářením, které prochází zařízením a působí lokálně ionizace a elektrické proudy v materiálu třísek, desky plošných spojů, elektrické kabely a případy.
Digitální poškození: VIZ
Účinky jednotlivých událostí (SEE) byly rozsáhle studovány od 70. let.[6] Když vysokoenergetická částice prochází polovodičem, opouští ionizovaný sledovat za sebou. Tato ionizace může způsobit vysoce lokalizovaný efekt podobný přechodné dávce - benigní závada ve výstupu, méně benigní bitové převrácení v paměti nebo Registrovat nebo, zejména v vysoce výkonné tranzistory, destruktivní latchup a syndrom vyhoření. Účinky jednotlivých událostí mají význam pro elektroniku v satelitech, letadlech a dalších civilních a vojenských leteckých aplikacích. Někdy je užitečné zavést v obvodech bez západek RC časová konstanta obvody, které zpomalují reakční dobu obvodu nad dobu SEE.
Přechodná událost
SET nastane, když se náboj shromážděný z ionizační události vybije ve formě rušivého signálu procházejícího obvodem. To je de facto účinek elektrostatický výboj. Měkká chyba, reverzibilní.
Rozrušená jedna událost
Jednorázové rozrušení (SEU) nebo přechodné radiační účinky v elektronice jsou změny stavu paměti nebo bitů registru způsobené interakcí jednoho iontu s čipem. Nezpůsobují trvalé poškození zařízení, ale mohou způsobit trvalé problémy systému, který se z takové chyby nedokáže vzpamatovat. Měkká chyba, reverzibilní. Ve velmi citlivých zařízeních může jediný ion způsobit a vícebitové rozrušení (MBU) v několika sousedních paměťových buňkách. SEU se mohou stát Funkční přerušení jedné události (SEFI) když narušují řídicí obvody, jako např státní stroje, uvedení zařízení do nedefinovaného stavu, a testovací mód, nebo zastavení, které by pak potřebovalo resetovat nebo a energetický cyklus obnovit.
Blokování jedné události
SEL se může vyskytnout v jakémkoli čipu s a parazitní PNPN struktura. Těžký iont nebo vysokoenergetický proton procházející jedním ze dvou vnitřních tranzistorových spojů se může zapnout tyristor -jako struktura, která pak zůstane "zkratovaný „(účinek známý jako latchup), dokud nebude zařízení napájeno cyklem. Jelikož se efekt může objevit mezi zdrojem energie a substrátem, může být zapojen destruktivně vysoký proud a součást může selhat. Tvrdá chyba, nevratná. Zařízení hromadného CMOS jsou většinou citlivý.
Snapback pro jednu událost
Jednočinný snapback je podobný SEL, ale nevyžaduje strukturu PNPN, lze jej indukovat v N-kanálových MOS tranzistorech přepínajících velké proudy, když iont zasáhne blízko odtokového uzlu a způsobí množení laviny z přepravci poplatků. Tranzistor se poté otevře a zůstane otevřený. Tvrdá chyba, nevratná.
Vyhoření vyvolané jednou událostí
SEB může nastat v výkonových MOSFETech, když se substrát přímo pod zdrojovou oblastí dostane dopředu předpjatý a napětí odtokového zdroje je vyšší než průrazné napětí parazitických struktur. Výsledný vysoký proud a místní přehřátí pak může zařízení zničit. Tvrdá chyba, nevratná.
Prasknutí brány pro jednu událost
SEGR byl pozorován u výkonových MOSFETů, když těžký iont narazí na oblast hradla, zatímco na hradlo je aplikováno vysoké napětí. Místní izolace pak nastane v izolační vrstvě oxid křemičitý, způsobující místní přehřátí a zničení (vypadá jako mikroskop exploze ) oblasti brány. Může nastat i v EEPROM buňky během zápisu nebo mazání, když jsou články vystaveny poměrně vysokému napětí. Tvrdá chyba, nevratná.
VIZ testování
Zatímco protonové paprsky jsou široce používány pro testování SEE kvůli dostupnosti, při nižších energiích může protonové záření často podceňovat SEE citlivost. Kromě toho protonové paprsky vystavují zařízení riziku selhání celkové ionizující dávky (TID), což může zakalit výsledky testování protonů nebo vést k poruše předem zralého zařízení. Bílé neutronové paprsky - zdánlivě nejreprezentativnější zkušební metoda SEE - jsou obvykle odvozeny z pevných zdrojů založených na cílech, což vede k nerovnoměrnosti toku a malým plochám paprsků. Bílé neutronové paprsky mají také určitou míru nejistoty ve svém energetickém spektru, často s vysokým obsahem tepelných neutronů.
Nevýhodám jak protonových, tak spalačních neutronových zdrojů lze zabránit použitím monoenergetických 14 MeV neutronů pro testování SEE. Možným problémem je, že monoenergetické účinky jednotlivých událostí vyvolané neutrony nebudou přesně představovat skutečné účinky širokospektrálních atmosférických neutronů v reálném světě. Nedávné studie však ukázaly, že naopak monoenergetické neutrony - zejména 14 MeV neutronů - lze použít k docela přesnému pochopení SEE průřezů v moderní mikroelektronice.
Zvláštní studie zájmu, kterou v roce 2010 provedli Normand a Dominik,[7] mocně demonstruje účinnost 14 MeV neutronů.
Techniky vytvrzování zářením


Fyzický
Tvrzené čipy se často vyrábějí na izolační substráty místo obvyklých polovodič oplatky. Křemík na izolátoru (SOI ) a zapnutý křemík safír (SOS ) se běžně používají. Zatímco běžné čipy komerční kvality vydrží mezi 50 a 100 šedá (5 a 10 krad), vesmírné čipy SOI a SOS mohou přežít dávky o řadu řádů vyšší.[Citace je zapotřebí ] Najednou mnoho Řada 4000 čipy byly k dispozici v radiačně kalených verzích (RadHard).[8] Zatímco SOI eliminuje události latchup, není zaručeno, že bude vylepšena tvrdost TID a SEE.[9]
Bipolární integrované obvody mají obecně vyšší toleranci záření než obvody CMOS. Nízkoenergetický Schottky (LS) Řada 5400 vydrží 1000 krad a mnoho Zařízení ECL vydrží 10 000 krad.[8]
Magnetorezistivní RAM nebo MRAM, je považován za pravděpodobného kandidáta na poskytnutí radiačně kalené, přepisovatelné, energeticky nezávislé paměti vodičů. Fyzikální principy a časné testy naznačují, že MRAM není náchylný ke ztrátě dat vyvolané ionizací.[Citace je zapotřebí ]
Stínění balíček proti radioaktivita, ke snížení expozice holého zařízení.[10]
Kondenzátor -na základě DOUŠEK je často nahrazen robustnějším (ale větším a dražším) SRAM.
Výběr substrátu s širokým mezera v pásmu, což mu dává vyšší toleranci k hlubokým vadám; např. karbid křemíku nebo nitrid gália.
Stínění samotných čipů pomocí ochuzený bór (sestávající pouze z izotopu boru-11) v borofosfosilikátové sklo pasivační vrstva chrání čipy, protože přirozeně převládající bór-10 snadno zachycuje neutrony a podstoupí rozpad alfa (vidět měkká chyba ).
Použití většího uzel procesu než obvykle k zajištění zvýšené radiační odolnosti.[11]
Logický
Chyba při opravě paměti (Paměť ECC) používá další paritní bity zkontrolovat a případně opravit poškozená data. Jelikož účinky radiace poškozují obsah paměti, i když systém nepřistupuje k paměti RAM,pračka "obvod musí nepřetržitě zametat RAM; čtení dat, kontrola parity na chyby dat a následné zapisování všech oprav do RAM.
Redundantní prvky lze použít na úrovni systému. Tři samostatné mikroprocesor desky mohou nezávisle vypočítat odpověď na výpočet a porovnat své odpovědi. Jakýkoli systém, který produkuje menšinový výsledek, se přepočítá. Logika může být přidána tak, že pokud dojde ke opakovaným chybám ze stejného systému, je deska vypnuta.
Na úrovni obvodu lze použít redundantní prvky.[12] Jeden bit může být nahrazen třemi bity a samostatný "logika hlasování "pro každý bit průběžně určovat jeho výsledek (trojitá modulární redundance ). To zvyšuje plochu designu čipu o faktor 5, takže musí být vyhrazeno pro menší návrhy. Má však druhoradou výhodu, že je také „bezpečný proti selhání“ v reálném čase. V případě jednobitového selhání (které nemusí souviset s radiací) bude hlasovací logika i nadále poskytovat správný výsledek, aniž by se uchýlila k hlídací časovač. Hlasování na úrovni systému mezi třemi samostatnými systémy procesorů bude obecně muset k hlasování mezi třemi systémy procesorů použít nějakou logiku hlasování na úrovni obvodu.
Lze použít kalené západky.[13]
Časovač watchdog provede tvrdý reset systému, pokud se neprovede nějaká sekvence, která obecně naznačuje, že je systém naživu, například operace zápisu z integrovaného procesoru. Během normálního provozu software naplánuje zápis do časovače hlídacího psa v pravidelných intervalech, aby se zabránilo jeho vyčerpání. Pokud záření způsobí nesprávnou funkci procesoru, je nepravděpodobné, že software bude fungovat dostatečně správně, aby vymazal časovač hlídacího psa. Hlídací pes nakonec vyprší a vynutí si tvrdý reset systému. To je považováno za poslední možnost jiných metod radiační kalení.
Vojenský a kosmický průmysl
Radiačně tvrzené a radiačně odolné komponenty se často používají ve vojenských a leteckých aplikacích, včetně aplikací typu point-of-load (POL), napájecích zdrojů satelitního systému, sestupů spínací regulátory, mikroprocesory, FPGA,[14] FPGA zdroje energie a vysoce účinné nízkonapěťové napájecí zdroje subsystému.
Ne všechny vojenské komponenty jsou však radiačně odolné. Například US MIL-STD-883 obsahuje mnoho testů souvisejících s radiací, ale nemá žádnou specifikaci pro frekvenci latchupu jedné události. The Fobos-Grunt může selhat kvůli podobnému předpokladu.[9]
Jaderná tvrdost pro telekomunikace
v telekomunikace, termín jaderná tvrdost má následující významy: 1) vyjádření rozsahu, v jakém je výkon a Systém se očekává, že zařízení nebo zařízení v daném jaderném prostředí degraduje, 2) fyzické vlastnosti systému nebo Elektronická součástka které umožní přežití v prostředí, které zahrnuje jaderné záření a elektromagnetické pulsy (EMP).
Poznámky
- Jadernou tvrdost lze vyjádřit buď citlivost nebo zranitelnost.
- Rozsah očekávaného výkonu degradace (např., doba výpadku, data musí být definováno nebo specifikováno. Prostředí (např., úrovně záření, přetlak, maximální rychlosti, absorbovaná energie a elektrické napětí) musí být definovány nebo specifikovány.
- Fyzické atributy systému nebo součásti, které umožní definovaný stupeň přežití v daném prostředí vytvořeném jadernou zbraní.
- Jaderná tvrdost je určena pro specifikované nebo skutečné kvantifikované podmínky prostředí a fyzikální parametry, jako jsou vrcholové úrovně záření, přetlak, rychlosti, absorbovaná energie a elektrické napětí. Je toho dosaženo prostřednictvím konstrukční specifikace a je ověřena testovacími a analytickými technikami.
Příklady rad-hard počítačů
- The Systém / 4 Pi od výrobce IBM a použity na palubě Raketoplán (AP-101 varianta), je založen na Systém / 360 architektura.
- The RCA1802 8-bit procesor, představený v roce 1976, byl prvním sériově vyráběným radiačně kaleným mikroprocesorem.
- PIC 1886VE Ruský 50Mhz mikrokontrolér navržený společností Milandr a vyráběný společností Sitronics-Mikron na 180nm technologii hromadného křemíku.
- m68k na základě:
- The Studený oheň Model M5208 používaný společností General Dynamics je alternativou s nízkou spotřebou energie (1,5 W) vytvrzenou zářením.
- MIL-STD-1750A na základě:
- The RH1750 vyrobeno GEC-Plessey.
- Proton 100k SBC od Space Micro Inc., představený v roce 2003, používá aktualizované hlasovací schéma s názvem TTMR, které zmírňuje SEU v jediném procesoru. Procesorem je Equator BSP-15.
- The Proton200k SBC podle Space Micro Inc., představený v roce 2004, zmírňuje SEU s patentovaným časová trojitá modulární redundance (TTMR) technologie a přerušení funkce jedné události (SEFI) s technologií H-Core. Procesor má vysokou rychlost Texas Instruments Řada 320C6Xx procesor digitálního signálu. Proton200k pracuje při 4000 MIPS při zmírnění SEU.
- MIPS na základě:
- The RH32 vyrábí Honeywell Letectví a kosmonautika.
- The Mongoose-V používaný NASA je 32bitový mikroprocesor pro palubní počítačové aplikace kosmických lodí (tj. Nové obzory ).
- The KOMDIV-32 je 32bitový mikroprocesor, kompatibilní s MIPS R3000, vyvinutý společností NIISI, vyrobeno Kurchatov Institute, Rusko.
- SPARC na základě:
- The ERC32 a LEON 2, 3, 4 a 5 jsou radiačně zpevněné procesory navržené Gaisler Research a Evropská kosmická agentura. Jsou popsány v syntetizovatelném VHDL dostupném pod GNU Lesser General Public License a GNU General Public License resp.
- Gen 6 jednodeskový počítač (SBC), vyráběný společností Cobham Semiconductor Solutions (dříve Aeroflex Microelectronics Solutions), povoleno pro LEON mikroprocesor.[15]
- PowerPC na základě:
- The RAD6000 jednodeskový počítač (SBC), produkoval BAE Systems, zahrnuje rad-hard SÍLA 1 PROCESOR.
- The RHPPC vyrábí společnost Honeywell Aerospace. Na základě tvrzené PowerPC 603e.
- SP0 a SP0-S jsou vyráběny společností Aitech Defence Systems je 3U cPCI SBC, která využívá SOI PowerQUICC-III MPC8548E, PowerPC e500 na bázi, schopný zpracovávat rychlosti v rozmezí od 833 MHz do 1,18 GHz. [1]
- Proton400k SBC od Space Micro Inc., procesor Freescale P2020 založený na PowerPC e500.
- BRE440 od společnosti Broad Reach Engineering. IBM PPC440 na základě jádra systém na čipu, 266 MIPS, PCI, 2x Ethernet, 2x UARTS, řadič DMA, mezipaměť L1 / L2 Broad Reach Engineering Web
- The RAD750 SBC, rovněž vyráběná společností BAE Systems a založená na PowerPC 750 procesor, je nástupcem RAD6000.
- SCS750 postavený Maxwell Technologies, který hlasuje tři PowerPC 750 jádra proti sobě ke zmírnění účinků záření.
- The Společnost Boeing, prostřednictvím svého Centra pro vývoj satelitů, vyrábí variantu radiačně vytvrzeného vesmírného počítače založenou na PowerPC 750.
- The RAD5500 procesor, je nástupcem RAD750 na základě PowerPC e5500.
- PAŽE na základě:
- RISC-V na základě:
- Cobham Gaisler NOEL-V 64bitový. [19]
Viz také
- Přežití komunikace
- Ústav pro vesmírnou a obrannou elektroniku, Vanderbiltova univerzita
- Mars Reconnaissance Orbiter
- MESSENGER Merkurová sonda
- Mars rovery
- BOUŘE
- Radiační trezor Juno
Reference
- ^ Messenger, George C. „Radiační kalení“. AccessScience. doi:10.1036/1097-8542.566850.
- ^ „Kvantové počítače mohou být zničeny částicemi vysoké energie z vesmíru“. Nový vědec. Citováno 7. září 2020.
- ^ „Kosmické paprsky mohou brzy zastavit kvantové výpočty“. phys.org. Citováno 7. září 2020.
- ^ Vepsäläinen, Antti P .; Karamlou, Amir H .; Orrell, John L .; Dogra, Akshunna S .; Loer, Ben; Vasconcelos, Francisca; Kim, David K .; Melville, Alexander J .; Niedzielski, Bethany M .; Yoder, Jonilyn L .; Gustavsson, Simon; Formaggio, Joseph A .; VanDevender, Brent A .; Oliver, William D. (srpen 2020). „Dopad ionizujícího záření na supravodivou koherenci qubitů“. Příroda. 584 (7822): 551–556. arXiv:2001.09190. doi:10.1038 / s41586-020-2619-8. ISSN 1476-4687. PMID 32848227. S2CID 210920566. Citováno 7. září 2020.
- ^ „Kosmické částice mění volby a způsobují padání letadel z oblohy, varují vědci“. Nezávislý. 2017-02-17. Citováno 2019-08-04.
- ^ G.C. Messenger, Milton Ash, Fenomény jedné událostiSpringer Science & Business Media, 2013, ISBN 1461560438, stránky xii-xiii
- ^ Normand, Eugene; Dominik, Laura (20. – 23. Července 2010). Průvodce křížovým srovnáváním výsledků neutronového SEE testování mikroelektroniky použitelné pro avioniku. 2010 IEEE Radiation Effects Data Workshop. doi:10.1109 / REDW.2010.5619496.
- ^ A b Leppälä, Kari; Verkasalo, Raimo (17. – 23. Září 1989). Ochrana počítačů ovládajících přístroje před měkkými a tvrdými chybami a efekty kosmického záření. Mezinárodní seminář o vesmírném vědeckém inženýrství. CiteSeerX 10.1.1.48.1291.
- ^ A b Šunkov,> V. „Běžné mylné představy o vesmírných integrovaných obvodech“. habr.com.
- ^ https://www.militaryaerospace.com/computers/article/16707204/the-evolving-world-of-radiationhardened-electronics
- ^ http://www.cpushack.com/2009/07/27/the-other-atmel-radiation-hardened-sparc-cpus/
- ^ Platteter, Dale G. (říjen 1980). Ochrana mikroprocesorů LSI pomocí Triple Modular Redundancy. Mezinárodní IEEE Symposium on Fault Tolerant Computing.
- ^ Krishnamohan, Srivathsan; Mahapatra, Nihar R. (2005). Analýza a návrh kalených západek s měkkou chybou. Sborník 15. sympozia ACM Great Lakes o VLSI. doi:10.1145/1057661.1057740.
- ^ Zaměstnanci společnosti Mil & Aero (06.06.2016). „Vývojová zařízení FPGA pro radiačně vytvrzené vesmírné aplikace představená společností Microsemi“. Vojenská a letecká elektronika. Citováno 2018-11-02.
- ^ „Rodina s jedním palubním počítačem (SBC)“. Cobham. Archivováno z původního dne 2019-04-08. Citováno 2018-11-02.
- ^ „VA10820 - radiačně kalený ARM Cortex-M0 MCU“. Vorago Technologies. Archivováno od originálu na 2019-02-14. Citováno 2018-11-02.
- ^ „Přehled projektu High Performance Spacecraft Computing (HPSC)“ (PDF).
- ^ ESA DAHLIA
- ^ "Procesor NOEL-V". Cobham Gaisler. Citováno 14. ledna 2020.
Knihy a zprávy
- Calligaro, Christiano; Gatti, Umberto (2018). Rad-hard Semiconductor Memories. Řada Publishers River v elektronických materiálech a zařízeních. River Publishers. ISBN 978-8770220200.
- Holmes-Siedle, Andrew; Adams, Len (2002). Příručka radiačních účinků (Druhé vydání.). Oxford University Press. ISBN 0-19-850733-X.
- León-Florian, E .; Schönbacher, H .; Tavlet, M. (1993). Kompilace dat dozimetrických metod a zdrojů záření pro testování materiálů (zpráva). Komise pro technickou kontrolu a bezpečnost CERN. CERN-TIS-CFM-IR-93-03.
- Ma, Tso-Ping; Dressendorfer, Paul V. (1989). Účinky ionizujícího záření v zařízeních a obvodech MOS. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-84893-X.
- Messenger, George C .; Ash, Milton S. (1992). Účinky záření na elektronické systémy (Druhé vydání.). New York: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-23952-1.
- Oldham, Timothy R. (2000). Účinky ionizujícího záření na oxidy MOS. International Series on Advances in Solid State Electronics and Technology. World Scientific. doi:10.1142/3655. ISBN 978-981-02-3326-6.
- Platteter, Dale G. (2006). Archiv krátkých poznámkových bloků o radiačních účincích (1980–2006). IEEE. ISBN 1-4244-0304-9.
- Schrimpf, Ronald D .; Fleetwood, Daniel M. (červenec 2004). Efekty záření a měkké chyby v integrovaných obvodech a elektronických zařízeních. Vybraná témata v elektronice a systémech. 34. World Scientific. doi:10.1142/5607. ISBN 978-981-238-940-4.
- Schroder, Dieter K. (1990). Charakterizace polovodičového materiálu a zařízení. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-51104-8.
- Schulman, James Herbert; Compton, Walter Dale (1962). Barevná centra v tělesech. Mezinárodní série monografií o fyzice pevných látek. 2. Pergamon Press.
- Holmes-Siedle, Andrew; van Lint, Victor A. J. (2000). "Účinky záření v elektronických materiálech a zařízeních". V Meyers, Robert A. (ed.). Encyclopedia of Physical Science and Technology. 13 (Třetí vydání.). New York: Academic Press. ISBN 0-12-227423-7.
- van Lint, Victor A. J .; Flanagan, Terry M .; Leadon, Roland Eugene; Naber, James Allen; Rogers, Vern C. (1980). Mechanismy radiačních účinků v elektronických materiálech. 1. New York: John Wiley & Sons. Bibcode:1980 STIA ... 8113073V. ISBN 0-471-04106-8.
- Watkins, George D. (1986). „The Lattice Vacancy in Silicon“. V Pantelides, Sokrates T. (ed.). Hluboká centra v polovodičích: moderní přístup (Druhé vydání.). New York: Gordon a Breach. ISBN 2-88124-109-3.
- Watts, Stephen J. (1997). "Přehled radiačního poškození v křemíkových detektorech - modely a defektní inženýrství". Jaderné přístroje a metody ve výzkumu fyziky Sekce A. 386 (1): 149–155. doi:10.1016 / S0168-9002 (96) 01110-2.
- Ziegler, James F .; Biersack, Jochen P .; Littmark, Uffe (1985). Zastavení a dosah iontů v tělesech. 1. New York: Pergamon Press. ISBN 0-08-021603-X.
externí odkazy
- Federální norma 1037C (odkaz )
- (I) integrovaný přístup s COTS vytváří Rad-Tolerant (SBC) pro vesmír - Chad Thibodeau, Maxwell Technologies; Deník COTS, Prosinec 2003
- Sandia Labs vyvine (...) radiačně odolné Pentium (...) pro vesmírné a obranné potřeby - Tisková zpráva společnosti Sandia, 8. prosince 1998
(zahrnuje také obecnou část „pozadí“ o výrobních procesech společnosti Sandia pro ozařování mikroelektroniky) - Účinky záření na krystaly křemene
- Vanderbilt University Institute pro vesmírnou a obrannou elektroniku