Co je radiační kalení?

V radioaktivních prostředích, jako jsou prostředí zkušená s jadernými zbraněmi, jadernými elektrárnami a průzkumem vesmíru, existuje šance, že záření unikne do elektronického hardwaru a vypálí elektrony, které buď naruší funkčnost hardwaru nebo úplně zničí čipy. V boji proti tomuto je radiační kalení způsob, jak zajistit, aby byl hardware odolný vůči této elektronické korupci. Většina čipů, které byly kaleny radiací, jsou podobné komerčně dostupným čipům, i když jejich konstrukce a komponenty se mohou mírně lišit. Kalení je intenzivní a obtížný proces, takže tyto třísky jsou obvykle za špičkou komerčně dostupných třísek o několik měsíců nebo let.

Elektronické čipy jsou potřebné v mnoha prostředích náročných na záření, včetně vesmíru a elektráren. Problém s touto potřebou spočívá v tom, že záření má tendenci uvolňovat nabité částice do okolního prostředí. Pokud se do čipu dostane pouze jedna částice, mohou být neuspořádané stovky nebo tisíce elektronů, což způsobí, že čip zobrazí nepřesné informace nebo úplně zničí čip. To má za následek tvrdé záření, pokud má být hardware použit v těchto prostředích, aniž by nabité částice ovlivnily užitečnost hardwaru.

Vytváření zářením vyžaduje, aby výrobci elektronických čipů vytvořili fyzické i logické štíty k ochraně hardwaru. Na fyzické straně jsou čipy vyrobeny z izolačních materiálů a součásti jsou často magneto-rezistentní. Štíty jsou také vyrobeny, aby zabránily interakci skutečného hardwaru s radiaci a nabitými částicemi. Na logické straně je čip navržen tak, aby neustále kontroloval a prověřoval chyby a ztrátu paměti. To jsou hlavní problémy v radioaktivních prostředích, proto čipy nastavily metodu zametání a skenování velmi vysoko na svém seznamu priorit.

Kromě designu a logických štítů umístěných na žáruvzdorných čipech jsou samotné čipy podobné komerčně dostupnému hardwaru, který není vystaven radiačnímu kalení. Tyto čipy jsou založeny na současných čipy a poté upraveny. Modifikace však může trvat dlouho, takže většina ztvrdlých čipů je několik měsíců nebo let za špičkovým hardwarem.

Chcete-li otestovat, zda je zušlechťování účinné, vývojáři obvykle umístí hardware do radiační komory a vystaví jej protonovým a neutronovým paprskům podobným tomu, jaké by se vyskytlo ve skutečných radioaktivních prostředích. To dává vývojářům představu o tom, jak účinné jsou metody stínění. Současně toto testování zcela nenapodobuje podmínky reálného života, což znamená, že výsledky testů a účinnost v reálném životě se mohou výrazně lišit.