基于Scrubbing的空间SRAM型FPGA抗单粒子翻转系统设计 被引量：12

1

作者 马寅 安军社 +1 位作者 王连国 孙伟 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期270-276,共7页

基于SRAM工艺的FPGA在空间环境下容易受到单粒子翻转(Single Event Upsets,SEU)的影响而导致信息丢失或功能中断.在详细讨论三模冗余(Triple Modular Redundancy,TMR)和刷新(Scrubbing)的重要原理及实现细节的基础上,实现了一种高可靠性... 基于SRAM工艺的FPGA在空间环境下容易受到单粒子翻转(Single Event Upsets,SEU)的影响而导致信息丢失或功能中断.在详细讨论三模冗余(Triple Modular Redundancy,TMR)和刷新(Scrubbing)的重要原理及实现细节的基础上,实现了一种高可靠性、TMR+Scrubbing+Reload的容错系统设计,用反熔丝型FPGA对SRAM型FPGA的配置数据进行毫秒级周期刷新,同时对两个FPGA均做TMR处理.该容错设计已实际应用于航天器电子系统,可为高可靠性电子系统设计提供参考. 展开更多

关键词 单粒子翻转(seu) 三模冗余(TMR) 刷新(Scrubbing) FPGA容错

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向独热编码的有限状态机抗单粒子翻转设计 被引量：7

2

作者 王鹏 邓智 范毓洋 《电讯技术》 北大核心 2022年第8期1178-1183,共6页

在空间高能粒子影响下,电路容易发生单粒子翻转,而在电路设计中处于核心地位的有限状态机一旦受到单粒子翻转影响,可能无法进行正常的状态转移,从而导致有限状态机失去数据控制功能。为此,面向独热编码的有限状态机进行了抗单粒子翻转设... 在空间高能粒子影响下,电路容易发生单粒子翻转,而在电路设计中处于核心地位的有限状态机一旦受到单粒子翻转影响,可能无法进行正常的状态转移,从而导致有限状态机失去数据控制功能。为此,面向独热编码的有限状态机进行了抗单粒子翻转设计,并以航空全双工交换以太网中的入队数据总线控制模块作为验证模型,通过故障注入验证了设计方法的正确性。最后对该设计进行了可靠性评估,结果表明相比于传统的三模冗余加固方法,该方法的失效概率降低了两个数量级,此外还能根据实际需求调整纠正位数。相比于编码方式,该方法采用的逻辑更简单,更便于设计人员的开发和使用,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 有限状态机(FSM) 独热码 单粒子翻转(seu) 可靠性评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于40nm CMOS体硅工艺的抗单粒子翻转触发器设计

3

作者 王海滨 侍言 +1 位作者 郭刚 韩光洁 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期2851-2857,共7页

随着集成电路尺寸的不断减小,触发器受到单粒子打击时,电荷共享效应会使触发器电路的多个节点同时翻转.基于此,提出了一种新的触发器结构,即Rectangle DFF,可以有效过滤输入上的单粒子瞬态、并对三节点翻转免疫.该触发器由时钟晶体管堆... 随着集成电路尺寸的不断减小,触发器受到单粒子打击时,电荷共享效应会使触发器电路的多个节点同时翻转.基于此,提出了一种新的触发器结构,即Rectangle DFF,可以有效过滤输入上的单粒子瞬态、并对三节点翻转免疫.该触发器由时钟晶体管堆栈架构和一个抗三节点翻转的锁存器组成,锁存器部分由12个交叉耦合的反相器和3个二输入的C单元结构组成.通过时钟晶体管堆栈结构可以屏蔽单粒子瞬态,由于3个C单元的输入不会同时翻转,能够有效屏蔽电路中的软错误.在40nm CMOS体硅工艺下的SPECTRE仿真表明,与基准的三模冗余触发器相比,面积开销降低15%,延迟降低44%,功率延迟积降低2%. 展开更多

关键词 触发器设计 单粒子三节点翻转 抗辐照加固 双联锁存储单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

SRAM-FPGA抗单粒子翻转方法和预估 被引量：9

4

作者 郭强 刘波 +3 位作者 司圣平 刘辉 蒋应富 张恒 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期112-116,共5页

为解决卫星通信系统中赛灵思公司的静态随机存储器型现场可编程门阵列(Xilinx SRAMFPGA)单粒子翻转问题,提出了一种占用硬件资源少,可靠度高的抗单粒子方法.该方法使用爱特公司的现场可编程门阵列作为检测芯片,可编程只读存储器芯片存... 为解决卫星通信系统中赛灵思公司的静态随机存储器型现场可编程门阵列(Xilinx SRAMFPGA)单粒子翻转问题,提出了一种占用硬件资源少,可靠度高的抗单粒子方法.该方法使用爱特公司的现场可编程门阵列作为检测芯片,可编程只读存储器芯片存储屏蔽位文件,通过联合测试工作组模式回读Xilinx FPGA配置文件并进行校验,发现出错则重新加载配置文件,消除单粒子翻转影响.该方法已成功在轨应用于某卫星通信系统.为计算卫星通信系统的可靠度,提出使用品质因数方法预估静态随机存储器型现场可编程门阵列单粒子翻转率,并与在轨实测数据进行比较,证明使用该方法的正确性,同时计算出实际飞行轨道的单粒子翻转率系数,为其他静态随机存储器型现场可编程门阵列、存储器等芯片的单粒子翻转率预估提供数据支撑,为我国卫星通信系统可靠性研究与设计提供参考. 展开更多

关键词 静态随机存储器型现场可编程门阵列 单粒子翻转 抗单粒子翻转方法 单粒子翻转率预估

在线阅读 下载PDF 职称材料

静态随机存储器单粒子翻转效应的二维数值模拟 被引量：5

5

作者 郭红霞 陈雨生 +2 位作者 周辉 贺朝会 李永宏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第6期508-512,共5页

采用MEDICI二维模拟软件对静态存储器SRAM的单粒子翻转(SEU)现象进行了计算。对MOSFET漏区模拟得到的结果与电荷漏斗模型相吻合,表明所建立的物理模型的正确性。通过输入不同粒子的线性能量传输LET值,得到了某一结构器件的收集电荷与LE... 采用MEDICI二维模拟软件对静态存储器SRAM的单粒子翻转(SEU)现象进行了计算。对MOSFET漏区模拟得到的结果与电荷漏斗模型相吻合,表明所建立的物理模型的正确性。通过输入不同粒子的线性能量传输LET值,得到了某一结构器件的收集电荷与LET值的关系曲线,并给出临界电荷7 73×10-14C。 展开更多

关键词 静态随机存储器 单粒子翻转 seu SRAM 电荷漏斗模型 加速器

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空高度FPGA单粒子翻转飞行实验及失效分析 被引量：9

6

作者 薛茜男 张道阳 +2 位作者 李颖 芦浩 王鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期78-84,共7页

随着微电子工艺的发展,小尺寸、高密度及低电压的器件越来越多地应用于航空电子设备。许多科研人员发现高层大气及外太空的带电粒子带来的粒子辐射会对航空电子器件产生严重的影响。基于民用航空局方的要求,鉴于机载设备对单粒子翻转效... 随着微电子工艺的发展,小尺寸、高密度及低电压的器件越来越多地应用于航空电子设备。许多科研人员发现高层大气及外太空的带电粒子带来的粒子辐射会对航空电子器件产生严重的影响。基于民用航空局方的要求,鉴于机载设备对单粒子翻转效应的隐患以及航空机载设备国产化的迫切需求,开展FPGA器件用于机载电子设备可能遭遇的单粒子翻转效应的风险问题研究。分析了主流FPGA在航空飞行高度的飞行实验数据,进一步论证其是否满足民用航空的需求。大量数据的分析结果证明,以当下主流FPGA芯片的工艺尺寸、工作电压的条件,单粒子翻转效应是一个不容忽视的问题。即便是航空飞行高度甚至是地面高度,FPGA芯片因单粒子翻转导致失效也是无法满足民用航空设备的安全性要求。 展开更多

关键词 单粒子翻转 机载电子 抗辐射 飞行实验 失效分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

MOSFET单粒子翻转效应的二维数值模拟 被引量：4

7

作者 郭红霞 张义门 +5 位作者 陈雨生 周辉 肖伟坚 龚仁喜 贺朝会 龚建成 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期461-464,共4页

用MEDICI二维模拟软件对MOSFET的单粒子翻转现象进行了计算 ,力图从理论上建立分析器件单粒子翻转的可靠手段 .通过输入不同粒子的线性能量传输值 ,得到了某一结构器件的翻转概率与线性能量传输值的关系曲线 .分析了不同结构参数的变化... 用MEDICI二维模拟软件对MOSFET的单粒子翻转现象进行了计算 ,力图从理论上建立分析器件单粒子翻转的可靠手段 .通过输入不同粒子的线性能量传输值 ,得到了某一结构器件的翻转概率与线性能量传输值的关系曲线 .分析了不同结构参数的变化对单粒子翻转的影响 .模拟得到的结果与电荷漏斗模型相吻合 。 展开更多

关键词 MOSFET 二维数值模拟 单粒子翻转 线性能量传输 电荷漏斗模型 seu

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向航空环境的多时钟单粒子翻转故障注入方法 被引量：5

8

作者 薛茜男 李振 +2 位作者 姜承翔 王鹏 田毅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1504-1508,共5页

随着新型电子器件越来越多地被机载航电设备所采用,单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)故障已经成为影响航空飞行安全的重大隐患。首先,针对由于单粒子翻转故障的随机性,该文对不同时刻发生的单粒子翻转故障引入了多时钟控制,构建了SE... 随着新型电子器件越来越多地被机载航电设备所采用,单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)故障已经成为影响航空飞行安全的重大隐患。首先,针对由于单粒子翻转故障的随机性,该文对不同时刻发生的单粒子翻转故障引入了多时钟控制,构建了SEU故障注入测试系统。然后模拟真实情况下单粒子效应引发的多时间点故障,研究了单粒子效应对基于FPGA构成的时序电路的影响,并在线统计了被测模块的失效数据和失效率。实验结果表明,对于基于FPGA构建容错电路,采用多时钟沿三模冗余(Triple Modular Redundancy,TMR)加固技术可比传统TMR技术提高约1.86倍的抗SEU性能;该多时钟SEU故障注入测试系统可以快速、准确、低成本地实现单粒子翻转故障测试,从而验证了SEU加固技术的有效性。 展开更多

关键词 机载电子器件 单粒子翻转(seu) 故障注入 抗辐射加固技术 FPGA

在线阅读 下载PDF 职称材料

卫星光通信系统中单粒子翻转计算方法研究 被引量：3

9

作者 侯睿 赵尚弘 +3 位作者 李勇军 吴继礼 胥杰 占生宝 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期101-106,共6页

高能带电粒子造成的单粒子翻转是影响卫星光通信系统性能的重要因素,给出了单粒子翻转的物理机制及主要研究方法。利用OMERE 3.4软件对星载CMOS 2164器件进行了单粒子翻转率计算,结果表明,通过对轨道倾角和轨道高度的优化设计可以有效... 高能带电粒子造成的单粒子翻转是影响卫星光通信系统性能的重要因素,给出了单粒子翻转的物理机制及主要研究方法。利用OMERE 3.4软件对星载CMOS 2164器件进行了单粒子翻转率计算,结果表明,通过对轨道倾角和轨道高度的优化设计可以有效减小卫星光通信系统中电子器件的单粒子翻转率。为了有效克服单粒子辐射效应,除了简单的增加屏蔽层厚度等防护方法外,还应考虑通过电子器件的选择来提高抗辐射性能。 展开更多

关键词 卫星光通信 高能带电粒子 单粒子翻转 抗辐射

在线阅读 下载PDF 职称材料

32 nm CMOS工艺的单粒子多点翻转加固锁存器设计 被引量：1

10

作者 黄正峰 曹迪 +6 位作者 崔建国 鲁迎春 欧阳一鸣 戚昊琛 徐奇 梁华国 倪天明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期346-355,共10页

随着集成电路工艺不断改进,电荷共享效应诱发的单粒子多点翻转已经成为影响芯片可靠性的重要因素.为此提出一种有效容忍单粒子多点翻转的加固锁存器:低功耗多点翻转加固锁存器(low power multiple node upset hardened latch,LPMNUHL).... 随着集成电路工艺不断改进,电荷共享效应诱发的单粒子多点翻转已经成为影响芯片可靠性的重要因素.为此提出一种有效容忍单粒子多点翻转的加固锁存器:低功耗多点翻转加固锁存器(low power multiple node upset hardened latch,LPMNUHL).该锁存器基于单点翻转自恢复的双联互锁存储单元(dual interlocked storage cell,DICE),构建三模冗余容错机制,输出端级联“三中取二”表决器,可以有效地容忍单粒子多点翻转,表决输出正确逻辑值,不会出现高阻态,可以有效地屏蔽电路内部节点的软错误.该锁存器能够100%容忍三点翻转,四点翻转的容忍率高达90.30%.通过运用高速传输路径、时钟选通技术和钟控表决器,该锁存器有效地降低了功耗.32 nm工艺下SPICE仿真表明,与加固性能最好的三点翻转加固锁存器综合比较,LPMNUHL的延迟平均降低了40.16%,功耗平均降低了44.96%,功耗延迟积平均降低了65.40%,面积平均降低了34.60%,并且对电压/温度波动不敏感. 展开更多

关键词 抗辐射加固设计 单粒子三点翻转 单粒子四点翻转 软错误

在线阅读 下载PDF 职称材料

单粒子四点翻转自恢复加固锁存器设计 被引量：2

11

作者 黄正峰 郭阳 +5 位作者 李雪筠 徐奇 宋钛 戚昊琛 欧阳一鸣 倪天明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期632-639,共8页

为了容忍日益严重的单粒子多点翻转,提出了一种能够容忍单粒子四点翻转的加固锁存器——QNURL(quadruple node upset recovery latch).该锁存器包含40个同构的双输入反相器,形成5×8的阵列结构,构建了多级过滤的容错机制.通过有效... 为了容忍日益严重的单粒子多点翻转,提出了一种能够容忍单粒子四点翻转的加固锁存器——QNURL(quadruple node upset recovery latch).该锁存器包含40个同构的双输入反相器,形成5×8的阵列结构,构建了多级过滤的容错机制.通过有效地利用双输入反相器的单粒子过滤特性,当任意4个内部状态节点同时发生翻转时,都可以被多级过滤机制消除,自动恢复到正确值. PTM 32 nm工艺下的仿真结果表明,与现有的4种单粒子多点翻转加固锁存器综合比较,该锁存器的单粒子四点翻转自恢复比率高达100%,延迟平均降低了86.02%,功耗延迟积(powerdelayproduct,PDP)平均降低了78.94%,功耗平均增加了59.09%,面积平均增加了4.63%.文章最后对结构进行了衍生,提出了容忍N点翻转的(N (10)1)'2N结构框架. 展开更多

关键词 单粒子翻转 抗辐射加固设计 四点翻转 双输入反相器 软错误自恢复

在线阅读 下载PDF 职称材料

32 nm CMOS工艺单粒子三点翻转自恢复锁存器设计 被引量：1

12

作者 黄正峰 郭阳 +6 位作者 潘尚杰 鲁迎春 梁华国 戚昊琛 欧阳一鸣 倪天明 徐奇 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2013-2020,共8页

纳米尺度CMOS工艺的电荷共享效应日益显著,粒子入射导致电路内部多个节点同时翻转的概率急剧升高.为了提高时序单元的可靠性,提出了一种三点翻转(triple node upsets,TNUs)自恢复的加固锁存器结构,利用双输入反相器的阻塞能力,将24个双... 纳米尺度CMOS工艺的电荷共享效应日益显著,粒子入射导致电路内部多个节点同时翻转的概率急剧升高.为了提高时序单元的可靠性,提出了一种三点翻转(triple node upsets,TNUs)自恢复的加固锁存器结构,利用双输入反相器的阻塞能力,将24个双输入反相器级联成6级,经反馈将发生翻转的节点恢复正确;内部采用不对称的连线方式,有效地消除了共模故障,优化了双输入反相器内部NMOS/PMOS的驱动能力,消除了节点逻辑值翻转造成的亚稳态.采用Hspice进行实验表明,相比已有容忍TNUs的4种加固锁存器,仅有所提结构和TNURL可以从TNUs中自行恢复,其他3种加固锁存器均无法从TNUs中自行恢复,而且会在输出端产生高阻态;和TNURL结构相比,所提结构的功耗减小了35.3%,延迟减小了48.3%,功耗延迟积(power delay product,PDP)减少了67.6%. 展开更多

关键词 单粒子翻转 抗辐射加固设计 双输入反相器 翻转自恢复

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用于航空航天领域的低功耗多节点抗辐射静态随机存取存储器设计

13

作者 柏娜 李钢 +1 位作者 许耀华 王翊 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期850-858,共9页

随着对太空的探索的深入,人们发现应用于航天领域的静态随机存取存储器(SRAM)易受到高能粒子轰击发生电节点翻转(SEU)和多节点翻转(SEMNU)。该文为解决SRAM的单粒子翻转问题提出一种16TSRAM单元可以用于SRAM的抗翻转应用,该单元包含3个... 随着对太空的探索的深入,人们发现应用于航天领域的静态随机存取存储器(SRAM)易受到高能粒子轰击发生电节点翻转(SEU)和多节点翻转(SEMNU)。该文为解决SRAM的单粒子翻转问题提出一种16TSRAM单元可以用于SRAM的抗翻转应用,该单元包含3个敏感节点,使用金属氧化物半导体(MOS)管堆叠结构,较大提高了单元的稳定性。在65 nm CMOS工艺下仿真证明该单元可以解决SEU和SEMNU问题。相比于SARP12T,LWS14T,SAR14T,RSP14T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的保持静态噪声容限(HSNM)分别提升了1.4%,54.9%,58.9%,0.7%,59.1%和107.4%。相比于SARP12T,RH12T,SAR14T,RSP14T,S8N8P16T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的读取静态噪声容限(RSNM)分别提升了94.3%,31.4%,90.3%,8.9%,71.5%,90.4%和90.3%。相较于SAR14T,RSP14T和EDP12T,MNRS16T的保持功率(Hpwr)降低了24.7%,33.9%和25.7%。 展开更多

关键词 单粒子翻转 抗辐射 静态随机存取存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进型抗单粒子效应D触发器 被引量：4

14

作者 赵金薇 沈鸣杰 程君侠 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期26-28,32,共4页

在对抗单粒子效应技术研究的基础上,构造了一种改进型的抗单粒子翻转和单粒子瞬变的主从型边沿D触发器。该D触发器在不影响设计流程的情况下能使得整个芯片都具有抗单粒子效应,并有效改善了以往由于引入抗辐射设计而导致芯片面积大幅度... 在对抗单粒子效应技术研究的基础上,构造了一种改进型的抗单粒子翻转和单粒子瞬变的主从型边沿D触发器。该D触发器在不影响设计流程的情况下能使得整个芯片都具有抗单粒子效应,并有效改善了以往由于引入抗辐射设计而导致芯片面积大幅度提高的问题。 展开更多

关键词 抗辐射加固 单粒子效应 单粒子翻转 单粒子瞬变 D触发器

在线阅读 下载PDF 职称材料

DSP处理器单粒子翻转率测试系统的研制 被引量：3

15

作者 雷志军 蒋炯炜 +2 位作者 郭刚 薛海卫 雷志广 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第1期73-79,共7页

航天器及其内部元器件在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,因此航天用电子器件在装备前必须进行抗SEE能力的测试评估。针对传统测试方法存在的测试系统程序容易在辐照过程崩溃、统计翻转数不准确、单粒子闩锁(SEL)辨别不清晰和忽... 航天器及其内部元器件在太空中会受到单粒子效应(SEE)带来的威胁,因此航天用电子器件在装备前必须进行抗SEE能力的测试评估。针对传统测试方法存在的测试系统程序容易在辐照过程崩溃、统计翻转数不准确、单粒子闩锁(SEL)辨别不清晰和忽略内核翻转统计等问题,设计了一种测试系统,通过片外加载与运行程序从而减少因辐照导致片内程序异常的现象;通过片外主控电路统计被测电路翻转数使统计翻转结果准确;通过主控电路控制被测电路时钟供给排除因频率增加导致电流过大而误判发生SEL的情况;通过内核指令集统计内核翻转数。实验结果表明,该测试系统可以实时全面地监测数字信号处理器(DSP)的SEE,并有效防止辐照实验器件(DUT)因SEL而失效。 展开更多

关键词 DSP处理器 单粒子效应(SEE) 测试系统 抗辐照 单粒子翻转率 现场可编程门阵列(FPGA)

在线阅读 下载PDF 职称材料

星载设备抗单粒子效应的设计技术初探

16

作者 王长龙 沈石岑 张传军 《控制工程（北京）》 1995年第4期1-6,13,共6页

本文探讨了现代星载设备研制过程中遇到的抗辐射设计问题之一,即抗单粒子效应的设计问题。首先简单介绍高能粒子引起的单粒子效应—单粒子翻转(SEU)和单粒子锁定(SEL)。

关键词 单粒子现象 翻转 锁定 抗辐射 星载设备

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型单粒子翻转加固SRAM单元 被引量：3

17

作者 刘鸿瑾 李天文 +3 位作者 稂时楠 张建锋 刘群 袁大威 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期941-948,共8页

随着器件特征尺寸缩小,发生在敏感节点之间的电荷共享使加固静态随机存储器(SRAM)单元容易发生单粒子翻转(SEU)。通过对ROCK,WHIT,Quatrol及JUNG等SRAM单元的SEU加固机理分析,提出一种新型SEU加固SRAM单元,并从面积、延时、功耗和SEU恢... 随着器件特征尺寸缩小,发生在敏感节点之间的电荷共享使加固静态随机存储器(SRAM)单元容易发生单粒子翻转(SEU)。通过对ROCK,WHIT,Quatrol及JUNG等SRAM单元的SEU加固机理分析,提出一种新型SEU加固SRAM单元,并从面积、延时、功耗和SEU恢复时间等方面对传统加固单元和新结构进行了对比与分析。结果表明新型SEU加固SRAM单元具有更高的临界电荷和更低的SEU恢复时间。由于其只有两个翻转敏感节点对,新结构抗SEU的能力优于ROCK,Quatrol和JUNG结构。新提出的结构以较小的面积和性能代价,显著提高SRAM单元抗SEU能力,可有效降低SRAM型存储器在深亚微米工艺节点的软错误率。 展开更多

关键词 单粒子翻转(seu) 静态随机存储器(SRAM) 抗辐照加固设计 多节点翻转 存储器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TSV转接板的3D SRAM单粒子多位翻转效应 被引量：1

18

作者 王荣伟 范国芳 +1 位作者 李博 刘凡宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第3期229-235,254,共8页

为了研究硅通孔(TSV)转接板及重离子种类和能量对3D静态随机存储器(SRAM)单粒子多位翻转(MBU)效应的影响,建立了基于TSV转接板的2层堆叠3D封装SRAM模型,并选取6组相同线性能量传递(LET)值、不同能量的离子(^(11)B与^4He、^(28)Si与^(19)... 为了研究硅通孔(TSV)转接板及重离子种类和能量对3D静态随机存储器(SRAM)单粒子多位翻转(MBU)效应的影响,建立了基于TSV转接板的2层堆叠3D封装SRAM模型,并选取6组相同线性能量传递(LET)值、不同能量的离子(^(11)B与^4He、^(28)Si与^(19)F、^(58)Ni与^(27)Si、^(86)Kr与^(40)Ca、^(107)Ag与^(74)Ge、^(181)Ta与^(132)Xe)进行蒙特卡洛仿真。结果表明,对于2层堆叠的TSV 3D封装SRAM,低能离子入射时,在Si路径下,下堆叠层SRAM多位翻转率比上堆叠层高,在TSV(Cu)路径下,下堆叠层SRAM多位翻转率比Si路径下更大;具有相同LET值的高能离子产生的影响较小。相比2D SRAM,在空间辐射环境中使用基于TSV转接板技术的3D封装SRAM时,需要进行更严格的评估。 展开更多

关键词 硅通孔(TSV)转接板 三维静态随机存储器(SRAM) 单粒子翻转(seu) 重离子 多位翻转(MBU) Geant4软件

在线阅读 下载PDF 职称材料

CMOS/SOI工艺触发器单元的单粒子实验验证与分析 被引量：4

19

作者 李海松 蒋轶虎 +2 位作者 杨博 岳红菊 唐威 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期63-67,共5页

针对定制设计中的触发器单元,提出了一种双移位寄存器链单粒子实验验证方法,利用该方法对基于0.35μm CMOS/SOI工艺、普通结构设计的抗辐射触发器,分别在北京串列加速器核物理国家实验室和兰州重离子加速器国家实验室进行了单粒子实验.... 针对定制设计中的触发器单元,提出了一种双移位寄存器链单粒子实验验证方法,利用该方法对基于0.35μm CMOS/SOI工艺、普通结构设计的抗辐射触发器,分别在北京串列加速器核物理国家实验室和兰州重离子加速器国家实验室进行了单粒子实验.实验结果表明,该抗辐射触发器不仅对单粒子闩锁效应免疫,而且具有非常高的抗单粒子翻转的能力. 展开更多

关键词 抗辐射集成电路 双移位寄存器链 CMOS/SOI 单粒子效应 单粒子闩锁单 粒子翻转

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Geant4的三维半导体器件单粒子效应仿真 被引量：1

20

作者 国硕 毕津顺 +1 位作者 罗家俊 韩郑生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期592-595,625,共5页

在空间中,辐射粒子入射半导体器件,会在器件中淀积电荷。这些电荷被器件的敏感区域收集,造成存储器件(如静态随机存储器(SRAM))逻辑状态发生变化,产生单粒子翻转(SEU)效应。蒙特卡洛工具——Geant4能够针对上述物理过程进行计算机数值模... 在空间中,辐射粒子入射半导体器件,会在器件中淀积电荷。这些电荷被器件的敏感区域收集,造成存储器件(如静态随机存储器(SRAM))逻辑状态发生变化,产生单粒子翻转(SEU)效应。蒙特卡洛工具——Geant4能够针对上述物理过程进行计算机数值模拟,可以用于抗辐射器件的性能评估与优化。几何描述标示语言(GDML)能够在Geant4环境下对器件模型进行描述。通过使用GDML建立三维的器件结构模型,并使用Geant4进行不同能量质子入射三维器件模型的仿真。实验结果表明,在三维器件仿真中低能质子要比高能质子更容易引起器件的单粒子翻转效应。 展开更多

关键词 半导体器件 单粒子翻转(seu)效应 三维模型 GEANT4 线性能量转移(LET)

在线阅读 下载PDF 职称材料