¿Qué es el endurecimiento de la radiación?

En entornos radiactivos, como los experimentados con armas nucleares, centrales nucleares y exploración espacial, existe la posibilidad de que la radiación se filtre en hardware electrónico y dispare electrones que manipularán la funcionalidad del hardware o destruirán los chips por completo. Para combatir esto, el endurecimiento por radiación es una forma de hacer que el hardware sea resistente a esta corrupción electrónica. La mayoría de los chips que han estado endurecidos por radiación son similares a los chips disponibles comercialmente, aunque su diseño y componentes pueden ser ligeramente diferentes. El endurecimiento es un proceso intenso y difícil, por lo que estos chips normalmente están detrás de la vanguardia de los chips disponibles comercialmente por varios meses o años.

Se necesitan chips electrónicos en muchos entornos intensos en radiación, incluidos el espacio externo y las plantas de energía. El problema con esta necesidad es que la radiación tiende a liberar partículas cargadas al medio ambiente. Si solo una partícula entra en un chip, cientosO se pueden jambar miles de electrones, lo que hace que el chip muestre información inexacta o destruye el chip por completo. Esto hace que el endurecimiento por radiación sea esencial si el hardware se va a usar en estos entornos sin las partículas cargadas que afectan la utilidad del hardware.

El endurecimiento de la radiación

requiere que los fabricantes electrónicos de chips creen escudos físicos y lógicos para proteger el hardware. En el lado físico, los chips están hechos con materiales aislantes y los componentes a menudo son magneto-resistivos. Los escudos también están hechos para evitar que el hardware real interactúe con la radiación y las partículas cargadas. En el lado lógico, el chip está diseñado para verificar y escanearse constantemente en busca de errores o pérdida de memoria. Ambos son problemas importantes en entornos radiactivos, por lo que los chips establecen procedimientos de barrido y escaneo muy altos en su lista de prioridades.

Aparte deEl diseño y los escudos lógicos colocados en chips endurecidos por radiación, los chips en sí son similares al hardware disponible comercialmente que no está sujeto a endurecimiento por radiación. Estos chips se basan en chips actuales y luego se modifican. Sin embargo, la modificación puede llevar mucho tiempo, por lo que la mayoría de los chips endurecidos tienen varios meses o años detrás del hardware de vanguardia.

Para probar si el endurecimiento por radiación es efectivo, los desarrolladores normalmente colocarán el hardware en una cámara de radiación y lo someterán a vigas de protones y neutrones similares a lo que se encontraría en entornos radiactivos reales. Esto les da a los desarrolladores una idea de cuán efectivos son los métodos de blindaje. Al mismo tiempo, esta prueba no imita por completo las condiciones de la vida real, lo que significa que los resultados de las pruebas y la efectividad de la vida real pueden ser drásticamente diferentes.