大气中子在系统级封装器件中引起的单粒子效应特性及机理研究

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作者 叶结锋 梁朝辉 +5 位作者 张战刚 郑顺顺 雷志锋 刘志利 耿高营 韩慧 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1154-1164,共11页

基于大气中子辐照谱仪(ANIS)提供的宽能谱中子束流,开展了系统级封装(SiP)器件的加速辐照实验,观察到了中子辐照导致SiP器件发生单粒子翻转(SEU)及单粒子功能中断(SEFI)效应。SEU发生于数字信号处理器(DSP)内部的静态随机存取存储器(SR... 基于大气中子辐照谱仪(ANIS)提供的宽能谱中子束流,开展了系统级封装(SiP)器件的加速辐照实验,观察到了中子辐照导致SiP器件发生单粒子翻转(SEU)及单粒子功能中断(SEFI)效应。SEU发生于数字信号处理器(DSP)内部的静态随机存取存储器(SRAM)模块以及现场可编程门阵列(FPGA)内部的块随机存取存储器(BRAM)模块。SEFI的错误类型主要是上位机程序闪退以及DSP状态机卡死。基于加速辐照实验结果计算了中子导致的SEU截面,探讨了工艺节点、中子束流能谱对SEU截面的影响。当工艺节点从40 nm减小到28 nm时,U型SEU截面减少了73%。热中子对SRAM模块的SEU截面有较大影响,滤除中子束流中的热中子成分后,SRAM的SEU截面下降了28.8%。基于GEANT4仿真软件对实验结果进行了分析,解释了实验组SEU截面较低的原因。最后,通过计算纽约海平面的软错误率发现,SEU最敏感模块为FPGA内部的BRAM,能量大于1 MeV高能中子引起的软错误率为766.8 FIT/Mbit,未在第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR2 SDRAM)、FPGA内部的可配置逻辑块(CLB)和只读存储器(ROM)中发现SEU;SEFI最敏感模块为DSP。实验数据对SiP的抗中子辐照设计有重要意义。 展开更多

关键词 单粒子效应 中子辐照 系统级封装 单粒子翻转截面 热中子 软错误率

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SRAM型FPGA多层级软错误防护技术研究进展

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作者 陈雷 王卓立 +3 位作者 王硕 周婧 田春生 庞永江 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第11期3599-3616,共18页

静态随机存取存储器(SRAM)型FPGA具有开发成本低、设计周期短、通用性广等一系列优点,被广泛应用于航天、军事、高能核物理和地面通信等领域,这些应用的特殊性对FPGA器件的抗辐射性能提出了额外的需求,研究SRAM型FPGA的软错误防护方法,... 静态随机存取存储器(SRAM)型FPGA具有开发成本低、设计周期短、通用性广等一系列优点,被广泛应用于航天、军事、高能核物理和地面通信等领域,这些应用的特殊性对FPGA器件的抗辐射性能提出了额外的需求,研究SRAM型FPGA的软错误防护方法,进而提升系统可靠性变得迫在眉睫。基于此,按硬件级别、系统级别和软件级别对各类抗辐射优化技术进行概述,梳理硬件防护、三模冗余(TMR)、动态刷新重配置、设计实现算法优化等主流技术,对各项技术的优势和劣势进行分析,并阐述使用原位容错方法作为补充技术,对三模冗余加动态刷新重配置技术后的FPGA设计进行进一步加固的可行性和必要性。对机器学习技术在抗辐射优化中的应用探索做了总结和展望,并对基于强化学习的软件容错方法的架构进行了描述,以希望为进一步完善FPGA软件抗辐射措施提供技术支持,为抗辐射加固及相关领域的研究人员提供参考。 展开更多

关键词 FPGA 单粒子效应 三模冗余 刷新技术 原位容错 软错误率

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基于SRAM在轨监测的单粒子翻转事件特征与空间环境响应关系研究

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作者 徐小恒 马英起 +3 位作者 张龙龙 王杰义 林刘亮 杨丹丹 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期64-72,共9页

空间辐射环境对航天电子器件的可靠性影响显著,其中单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)是最具代表性的瞬态辐射效应之一。基于在轨静态随机存取存储器(SRAM)SEU监测数据,系统分析了SEU与空间环境参数的相关性。结果表明,97.5%的SEU事... 空间辐射环境对航天电子器件的可靠性影响显著,其中单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)是最具代表性的瞬态辐射效应之一。基于在轨静态随机存取存储器(SRAM)SEU监测数据,系统分析了SEU与空间环境参数的相关性。结果表明,97.5%的SEU事件集中发生在南大西洋异常区(SAA),并在磁壳层L≈1.24~1.25处出现峰值,其空间分布与≥10 MeV质子通量增强区高度一致。≥10 MeV质子通量与在轨软错误率(SER)呈显著幂律正相关(R≈0.73),表明高能质子是驱动SEU的主要因素。基于地面质子辐照试验截面和在轨能谱估算的理论SER与观测值在1个数量级内一致,但整体偏低,需扩展能谱范围以提高预测精度。在轨期间经历的3次小型太阳质子事件均未触发SEU,而地磁暴期间Dst指数下降伴随SER显著降低,表明地磁暴引发SAA区域质子通量衰减使得SEU发生频率降低。研究结果揭示了在轨SRAM器件SEU的空间分布规律及其驱动机理,为辐射效应建模、抗辐射设计和任务可靠性评估提供参考。 展开更多

关键词 空间辐射环境 南大西洋异常区 辐射环境效应 单粒子翻转 在轨错误率

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65nm工艺SRAM低能质子单粒子翻转实验研究 被引量：5

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作者 何安林 郭刚 +10 位作者 陈力 沈东军 任义 刘建成 张志超 蔡莉 史淑廷 王惠 范辉 高丽娟 孔福全 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2364-2369,共6页

基于北京HI-13串列加速器质子源及技术改进工作,获得2~15 MeV低能质子束流。针对商业级65nm工艺4M×18bit大容量随机静态存储器（SRAM）,开展了质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明,低能质子通过直接电离机制可在存储器中引起显... 基于北京HI-13串列加速器质子源及技术改进工作,获得2~15 MeV低能质子束流。针对商业级65nm工艺4M×18bit大容量随机静态存储器（SRAM）,开展了质子单粒子翻转实验研究。实验结果表明,低能质子通过直接电离机制可在存储器中引起显著的单粒子翻转,其翻转截面较核反应机制引起的翻转截面大2~3个数量级。结合实验数据分析了质子翻转机制、LET值及射程、临界电荷及空间软错误率等,分析结果表明,实验器件翻转临界电荷约为0.97fC,而低能质子超过高能质子成为质子软错误率的主要贡献因素。 展开更多

关键词 质子 单粒子翻转 直接电离 随机静态存储器 软错误率

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基于高海拔地区的大气中子单粒子效应实时测量试验研究 被引量：4

5

作者 张战刚 雷志锋 +10 位作者 黄云 恩云飞 张毅 童腾 李晓辉 师谦 彭超 何玉娟 肖庆中 李键坷 路国光 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期725-733,共9页

开展65 nm高速大容量静态随机存取存储器(SRAM)大气中子单粒子效应特性及试验评价技术研究,基于4300 m高海拔地区大面积器件阵列实时测量试验,突破效应甄别、智能远程测控等关键技术,在153 d的试验时间内共观测到错误43次,其中器件内单... 开展65 nm高速大容量静态随机存取存储器(SRAM)大气中子单粒子效应特性及试验评价技术研究,基于4300 m高海拔地区大面积器件阵列实时测量试验,突破效应甄别、智能远程测控等关键技术,在153 d的试验时间内共观测到错误43次,其中器件内单粒子翻转39次,多单元翻转(MCU)在单粒子翻转中占比23%,最大的MCU为9位。对高能中子、热中子和封装α粒子的贡献比例进行了分析,并基于多地中子通量数据,推演得到北京地面和10 km高空应用时的单位翻转(SBU)和MCU失效率(FIT)。发现地面处软错误的主要诱因为封装α粒子,随着海拔的增高,大气中子对软错误的贡献比例明显增大;MCU全部由高能中子引起,北京10 km高空处的MCU FIT值明显增大,其占比由地面的8%增大至26%。结合器件版图布局,对MCU产生机理进行了深入分析。最后,提出一种目标导向的存储器软错误加固策略优化方法。 展开更多

关键词 大气中子 单粒子效应 高海拔 软错误率

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一种基于混合模拟的计算组合电路中软错误率的方法与工具 被引量：6

6

作者 陈书明 杜延康 刘必慰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期153-157,共5页

随着工艺尺寸的不断缩小,组合电路引起的SER(Soft Error Rates)越来越严重。针对使用HSPICE计算组合电路软错误率速度较慢以及使用传统的组合电路软错误率分析工具在对待重汇聚时计算精度不高的问题,本文提出了一种混合模拟的方法,并基... 随着工艺尺寸的不断缩小,组合电路引起的SER(Soft Error Rates)越来越严重。针对使用HSPICE计算组合电路软错误率速度较慢以及使用传统的组合电路软错误率分析工具在对待重汇聚时计算精度不高的问题,本文提出了一种混合模拟的方法,并基于该方法实现了组合电路软错误率分析工具。该混合模拟方法使用HSPICE模拟发生重汇聚的逻辑门;使用快速的脉冲传播算法模拟其他逻辑门。模拟结果表明,该方法可以在速度和精度上达到很好的折中。通过与国际上常用的组合电路软错误率分析工具进行比较发现,在重汇聚发生较多的电路中,该混合模拟方法更能真实地反应组合逻辑中的软错误率。 展开更多

关键词 软错误率 混合模拟 重汇聚

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典型卫星轨道辐射环境及在轨软错误率预计模型分析 被引量：5

7

作者 张战刚 雷志锋 恩云飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期207-213,共7页

使用最新版本的Space Radiation 7.0软件对典型卫星轨道(包括地球同步轨道、中地轨道和低地轨道)的空间辐射环境进行提取和计算,分析不同空间天气和屏蔽条件下的轨道离子通量-能量谱和通量-线性能量沉积(LET)谱特点。以一款SOI SRAM为例... 使用最新版本的Space Radiation 7.0软件对典型卫星轨道(包括地球同步轨道、中地轨道和低地轨道)的空间辐射环境进行提取和计算,分析不同空间天气和屏蔽条件下的轨道离子通量-能量谱和通量-线性能量沉积(LET)谱特点。以一款SOI SRAM为例,结合地面加速器重离子试验获得的单粒子翻转截面-LET值关系曲线,预计该器件的在轨软错误率(SER),并分析关键参数对预计结果的影响规律和内在机理。结果表明,使用Space Radiation软件的四种输入模式获得的预计结果可相差5倍左右;灵敏区厚度的增大导致在轨SER降低数个数量级,原因为灵敏区厚度的设置与灵敏区平均投影面积和符合条件的空间离子通量的大小直接相关;漏斗长度的大小对预计结果有一定的影响。最后,对SER预计模型的适用性和发展趋势进行了讨论。 展开更多

关键词 空间辐射环境 软错误率 单粒子效应

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组合逻辑电路的软错误率自动分析平台 被引量：2

8

作者 绳伟光 肖立伊 毛志刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期1661-1666,共6页

为在设计阶段快速评估集成电路的软错误率,以指导高可靠集成电路的设计,提出一种适用于组合逻辑电路和时序逻辑电路组合逻辑部分的快速软错误率自动分析平台HSECT-ANLY.采用精确的屏蔽概率计算模型来分析软错误脉冲在电路中的传播;用向... 为在设计阶段快速评估集成电路的软错误率,以指导高可靠集成电路的设计,提出一种适用于组合逻辑电路和时序逻辑电路组合逻辑部分的快速软错误率自动分析平台HSECT-ANLY.采用精确的屏蔽概率计算模型来分析软错误脉冲在电路中的传播;用向量传播和状态概率传播的方法来克服重汇聚路径的影响,以提高分析速度;使用LL(k)语法分析技术自动解析Verilog网表,使分析过程自动化,且使得本平台可分析时序电路的组合逻辑部分.开发工作针对综合后Verilog网表和通用的标准单元库完成,使得HSECT-ANLY的实用性更强.对ISCAS85和ISCAS89 Benchmark电路进行分析实验的结果表明:文中方法取得了与同类文献相似的结果,且速度更快,适用电路类型更多,可自动分析电路的软错误率并指导高可靠集成电路的设计. 展开更多

关键词 软错误率 组合逻辑电路 时序逻辑电路 语法分析 高可靠

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基于四值脉冲参数模型的单粒子瞬态传播机理与软错误率分析方法 被引量：2

9

作者 李悦 蔡刚 +1 位作者 李天文 杨海钢 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2113-2121,共9页

随着工艺尺寸的不断缩小,由单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应引起的软错误已经成为影响宇航用深亚微米VLSI电路可靠性的主要威胁,而SET脉冲的产生和传播也成为电路软错误研究的热点问题。通过研究SET脉冲在逻辑链路中的传播... 随着工艺尺寸的不断缩小,由单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)效应引起的软错误已经成为影响宇航用深亚微米VLSI电路可靠性的主要威胁,而SET脉冲的产生和传播也成为电路软错误研究的热点问题。通过研究SET脉冲在逻辑链路中的传播发现:脉冲上升时间和下降时间的差异能够引起输出脉冲宽度的展宽或衰减;脉冲的宽度和幅度可决定其是否会被门的电气效应所屏蔽。该文提出一种四值脉冲参数模型可准确模拟SET脉冲形状,并采用结合查找表和经验公式的方法来模拟SET脉冲在电路中的传播过程。该文提出的四值脉冲参数模型可模拟SET脉冲在传播过程中的展宽和衰减效应,与单参数脉冲模型相比计算精度提高了2.4%。该文应用基于图的故障传播概率算法模拟SET脉冲传播过程中的逻辑屏蔽,可快速计算电路的软错误率。对ISCAS’89及ISCAS’85电路进行分析的实验结果表明:该方法与HSPICE仿真方法的平均偏差为4.12%,计算速度提升10000倍。该文方法可对大规模集成电路的软错误率进行快速分析。 展开更多

关键词 超大规模集成电路 软错误率 单粒子瞬态 四值脉冲参数 故障传播概率

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考虑偏置温度不稳定性的软差错率分析 被引量：1

10

作者 王真 江建慧 陈乃金 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1640-1645,共6页

纳米工艺下,老化效应与软差错共同引发的集成电路可靠性问题至关重要。该文分析偏置温度不稳定性(BTI),包括负偏置温度不稳定性(NBTI)和正偏置温度不稳定性(PBTI)对软差错率的影响,提出从关键电荷值和延迟两个因素综合考虑。首先分析BT... 纳米工艺下,老化效应与软差错共同引发的集成电路可靠性问题至关重要。该文分析偏置温度不稳定性(BTI),包括负偏置温度不稳定性(NBTI)和正偏置温度不稳定性(PBTI)对软差错率的影响,提出从关键电荷值和延迟两个因素综合考虑。首先分析BTI效应下两个因素如何变化,推导了延迟受BTI影响的变化模型,介绍关键电荷的变化机理。然后探讨将两个因素结合到软差错率(SER)评估中,推导了融入关键电荷值的SER计算模型,提出将延迟的变化导入到电气屏蔽中的方法。基于ISCAS89基准电路上的实验验证了综合两种因素考虑BTI效应评估SER的有效性和准确性。 展开更多

关键词 集成电路 偏置温度不稳定性 软差错率 关键电荷值 延迟

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继电保护装置单粒子效应的测试方法与失效率研究 被引量：14

11

作者 丁晓兵 陈朝晖 +1 位作者 周兆庆 张尧 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期167-171,共5页

单粒子效应引发的存储器软错误对微机继电保护具有不可忽略的影响。介绍了α粒子和高能中子的来源,以及中国部分城市的大气中子通量。讨论了对继电保护装置进行中子辐照试验的方案细节,以及根据实验数据求取现场环境下单粒子失效率的方... 单粒子效应引发的存储器软错误对微机继电保护具有不可忽略的影响。介绍了α粒子和高能中子的来源,以及中国部分城市的大气中子通量。讨论了对继电保护装置进行中子辐照试验的方案细节,以及根据实验数据求取现场环境下单粒子失效率的方法。从现有可靠性指标出发,推导得到继电保护装置单粒子效应的可接受失效率。将该指标和辐照试验得出的失效率相比较,可以判断装置是否满足现场运行要求。该方法对评价继电保护装置的单粒子失效率具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 继电保护 单粒子效应 软错误 加速中子辐照试验 失效率

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一类新的Turbo码交织器设计 被引量：8

12

作者 刘星成 张光昭 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期39-43,共5页

提出了一种新型交织器 ,对其完备性从数学上作了证明 ,进行了计算机仿真 ,分析了仿真结果 ,并与其它交织方案的性能作了比较 .结果表明 ,该交织器实现简单 ,性能要好于复杂度类似的其它交织器 .文章还对进一步改进本交织方案提出了建议 .

关键词 TURBO码 交织器 迭代译码 编码理论 差错性能

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虚拟仪器中软误差的分析与研究 被引量：6

13

作者 孙惠章 《电子测量技术》 2007年第11期152-155,共4页

虚拟仪器测量中存在着"软误差",这类误差严重时会影响到测量数据的真实度和测量精度。在设计多波形相位差计的测试仿真过程中,由于"软误差"的影响,出现了测量数据异常和产生了粗大误差的严重后果。通过对时域、频... 虚拟仪器测量中存在着"软误差",这类误差严重时会影响到测量数据的真实度和测量精度。在设计多波形相位差计的测试仿真过程中,由于"软误差"的影响,出现了测量数据异常和产生了粗大误差的严重后果。通过对时域、频域和测量数据的分析,找出了"软误差"产生的原因。实验结果表明,采取有效措施可减小系统中的这类误差。分析与研究虚拟仪器技术测量中的"软误差"问题,对提高虚拟仪器的性能指标有着一定的实际意义。 展开更多

关键词 虚拟仪器 测量 软误差 相位差 采样率

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软切换FSO/RF链路混合编码调制算法性能分析 被引量：10

14

作者 邵军虎 苏润民 +1 位作者 姚柳 柯熙政 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期682-687,共6页

将自由空间光(FSO)通信链路的高速率优势与射频(RF)链路的可靠性优势互补结合,针对FSO/RF混合通信链路组网的物理层数据可靠传输问题,研究软切换机制下采用LDPC混合编码与2-PPM和16QAM调制的系统方案性能。混合系统FSO链路在Gamma-Gamm... 将自由空间光(FSO)通信链路的高速率优势与射频(RF)链路的可靠性优势互补结合,针对FSO/RF混合通信链路组网的物理层数据可靠传输问题,研究软切换机制下采用LDPC混合编码与2-PPM和16QAM调制的系统方案性能。混合系统FSO链路在Gamma-Gamma信道不同湍流强度与RF链路在Rician信道不同信噪比条件下的仿真结果表明,所述方案在软切换下达到1×10^(-6)误比特率时,不同条件下可获得1.3~8.0 dB不等的性能增益改善,显著提高在不同链路条件下FSO/RF混合通信系统的数据传输可靠性。 展开更多

关键词 FSO/RF混合链路 软切换 混合编码调制 误比特率

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最低误码率准则的多级软判决均衡器 被引量：1

15

作者 朱仁祥 吴乐南 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期221-227,共7页

针对通信系统干扰抑制问题,提出一种基于最低误码率准则的多级软判决均衡器.通过调节各级均衡器的拒绝门限,可使多级软判决均衡器在计算复杂度与误码率之间取得折衷.仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的调频信号和调幅信号... 针对通信系统干扰抑制问题,提出一种基于最低误码率准则的多级软判决均衡器.通过调节各级均衡器的拒绝门限,可使多级软判决均衡器在计算复杂度与误码率之间取得折衷.仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的调频信号和调幅信号联合干扰下,基于最低误码率准则的多级软判决均衡器能表现出良好的性能,并且大大减少了计算复杂度.此外,还发现多个非线性均衡器的组合在降低计算复杂度的同时还可获得比单个均衡器更低的误码率. 展开更多

关键词 非线性均衡器 多级软判决均衡器 最低误码率 干扰抑制

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次最佳软输入软输出译码算法 被引量：4

16

作者 徐友云 郭阅仑 +1 位作者 宋文涛 罗汉文 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期169-172,共4页

对两种次最佳软输入软输出译码算法（简化的最小误符号率（ＢＣＪＲ）和软输出维特比算法（ＳＯＶＡ））的优缺点进行简要比较分析，并就进一步简化ＢＣＪＲ 算法作了探讨．导出了以减少单步译码运算量为目的的两种简化算法递推公式；... 对两种次最佳软输入软输出译码算法（简化的最小误符号率（ＢＣＪＲ）和软输出维特比算法（ＳＯＶＡ））的优缺点进行简要比较分析，并就进一步简化ＢＣＪＲ 算法作了探讨．导出了以减少单步译码运算量为目的的两种简化算法递推公式；提出了一种更具一般性的活动窗ＢＣＪＲ算法实现方案．该方案用于级联码的迭代译码，通过适当调整活动窗参数，在尽可能降低算法复杂度的同时。 展开更多

关键词 TURBO码 软输入软输出 译码算法 最佳译码 BCJR

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组合逻辑电路中软错误率的频域分析方法 被引量：6

17

作者 雷韶华 韩银和 李晓维 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期535-544,共10页

基于频域的软错误率分析方法可实现快速而精确地分析组合逻辑中软错误的电气屏蔽特性和窗闩屏蔽特性.该方法利用信号和逻辑门的频域特性,计算瞬时错误信号在组合逻辑电路中传播过程.基于频域的分析方法主要分为2个处理步骤:线性系统处... 基于频域的软错误率分析方法可实现快速而精确地分析组合逻辑中软错误的电气屏蔽特性和窗闩屏蔽特性.该方法利用信号和逻辑门的频域特性,计算瞬时错误信号在组合逻辑电路中传播过程.基于频域的分析方法主要分为2个处理步骤:线性系统处理和非线性系统处理.线性系统处理通过电路系统的频率响应来计算输出信号.非线性系统处理瞬时信号的幅度过高而导致晶体管工作在不同的线性系统的情况.基于频域的分析方法采用电路系统的输入输出特性来计算非线性系统的输出信号.数据拟合的方法可以求解粒子击中而导致的瞬时错误信号的信号宽度和通路输出信号的信号宽度之间的函数关系.二者结合可计算由粒子撞击而导致错误信号的概率.使用反相器链的实验结果表明,相对于HSPICE仿真,基于频域的软错误率分析方法是高效的,且可以取得平均96.96%的精确度.使用ISCAS85基准电路和乘法器阵列的实验结果表明,基于频域的软错误率分析方法取得95.82%的精确度. 展开更多

关键词 软错误率 电气屏蔽特性 窗闩屏蔽特性 逻辑屏蔽特性 重汇聚

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α粒子加速软失效率测试的稳定性研究 被引量：2

18

作者 王娜 何俊明 +2 位作者 刘云海 丁育林 丁佳妮 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期88-91,共4页

半导体器件软错误的发生具有几率低、间隔时间长的特点。资源有限条件的下实现对器件软失效率的评估需要借助放射源加速的方法,即加速软失效率测试。作为改进设计和工艺以降低软失效率的前提,就测试方法稳定性进行了系统研究。通过对两... 半导体器件软错误的发生具有几率低、间隔时间长的特点。资源有限条件的下实现对器件软失效率的评估需要借助放射源加速的方法,即加速软失效率测试。作为改进设计和工艺以降低软失效率的前提,就测试方法稳定性进行了系统研究。通过对两种不同制程的静态随机存储器芯片(SRAM)进行α粒子加速软失效率测试,提出了确保α粒子加速测试稳定的方法。基于相同测试条件下多次测量结果变化和测试时间的关系,给出了合理的加速软失效测试的时间推荐值,保证了测试结果的有效性。 展开更多

关键词 Α粒子 软错误 加速软失效率 测试稳定性 临界电荷

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考虑NBTI效应的组合电路软错误率计算方法 被引量：3

19

作者 闫爱斌 梁华国 +1 位作者 黄正峰 蒋翠云 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1562-1569,共8页

工艺尺寸的降低导致组合电路对软错误的敏感性越发突出,由负偏置温度不稳定性(NBTI)效应引起的老化现象越发不容忽视.为了准确地评估集成电路在其生命周期不同阶段的软错误率,提出一种考虑NBTI效应的组合电路软错误率计算方法.首先通过... 工艺尺寸的降低导致组合电路对软错误的敏感性越发突出,由负偏置温度不稳定性(NBTI)效应引起的老化现象越发不容忽视.为了准确地评估集成电路在其生命周期不同阶段的软错误率,提出一种考虑NBTI效应的组合电路软错误率计算方法.首先通过对节点输出逻辑进行翻转来模拟故障注入,并搜索考虑扇出重汇聚的敏化路径;再基于单粒子瞬态(SET)脉冲在产生过程中展宽的解析模型对初始SET脉冲进行展宽,使用NBTI模型计算PMOS晶体管阈值电压增量并映射到PTM模型卡;最后使用考虑老化的HSPICE工具测量SET脉冲在门单元中传播时的展宽,并将传播到锁存器的SET脉冲进行软错误率计算.在考虑10年NBTI效应的影响下,与不考虑NBTI效应的软错误率评估方法相比的实验结果表明,该方法能够平均提高15%的软错误率计算准确度. 展开更多

关键词 负偏置温度不稳定性 扇出重汇聚 单粒子瞬态 软错误率

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空间混合辐射环境器件单粒子在轨错误率预估及不确定度分析方法 被引量：1

20

作者 张付强 张峥 +5 位作者 肖舒颜 龚毅豪 韩金华 陈启明 曾传滨 郭刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期945-951,共7页

针对空间混合辐射对器件单粒子在轨错误率的影响,基于典型静态随机存储器利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器以及钴源总剂量模拟辐照试验装置开展协合效应研究,发展了一种器件在混合辐射环境下的单粒子在轨错误率计算方法。并利... 针对空间混合辐射对器件单粒子在轨错误率的影响,基于典型静态随机存储器利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器以及钴源总剂量模拟辐照试验装置开展协合效应研究,发展了一种器件在混合辐射环境下的单粒子在轨错误率计算方法。并利用该方法计算了协合效应影响下的航天器典型任务周期器件的在轨错误率,同时分析了器件在轨错误率计算中的不确定度来源并计算了在轨错误率不确定度。结果表明,对于该类型器件,空间混合辐射场导致的协合效应将降低器件单粒子在轨错误率。 展开更多

关键词 单粒子在轨错误率 协合效应 不确定度分析 混合辐射

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