Hva er strålingsherding?

I radioaktive miljøer, som de som har erfaring med atomvåpen, kjernekraftverk og romutforskning, er det en sjanse for at strålingen lekker inn i elektronisk maskinvare og avfyrer elektroner som enten vil tukle maskinvarens funksjonalitet eller ødelegge brikkene fullstendig. For å bekjempe dette er strålingsherding en måte å gjøre maskinvaren motstandsdyktig mot denne elektroniske korrupsjonen. De fleste brikker som har blitt strålingsherdet ligner kommersielt tilgjengelige flis, selv om deres design og komponenter kan være litt forskjellige. Herding er en intens og vanskelig prosess, slik at disse sjetongene vanligvis ligger i forkant av kommersielt tilgjengelige chips etter flere måneder eller år.

Elektroniske brikker er nødvendig i mange strålingsintensive miljøer, inkludert rom og kraftverk. Problemet med dette behovet er at stråling har en tendens til å frigjøre ladede partikler i miljøet. Hvis bare en partikkel kommer inne i en brikke, kan hundre eller tusenvis av elektroner virvares, noe som får brikken til å vise unøyaktig informasjon eller ødelegge brikken fullstendig. Dette gjør strålingsherding avgjørende hvis maskinvare skal brukes i disse miljøene uten at de ladede partiklene påvirker maskinvarens nytte.

Strålingsherding krever at produsenter av elektroniske brikker lager både fysiske og logiske skjold for å beskytte maskinvaren. På den fysiske siden er flisene laget av isolerende materialer, og komponentene er ofte magneto-motstandsdyktige. Skjold er også laget for å forhindre at den faktiske maskinvaren noen gang samhandler med strålingen og ladede partikler. På den logiske siden er brikken designet for kontinuerlig å sjekke og skanne seg selv for feil eller hukommelsestap. Dette er begge store problemer i radioaktive miljøer, så brikkene setter feie- og skanneprosedyrer veldig høyt på prioriteringslisten.

Bortsett fra designen og de logiske skjoldene som er plassert på strålingsherdet flis, er sjetongene i seg selv lik kommersiell tilgjengelig maskinvare som ikke er utsatt for strålingsherding. Disse sjetongene er basert på nåværende brikker og deretter endret. Endring kan imidlertid ta lang tid, så de fleste herdte chips er flere måneder eller år bak den nyskapende maskinvaren.

For å teste om strålingsherding er effektiv, vil utviklere normalt plassere maskinvaren i et strålingskammer og utsette den for proton- og nøytronstråler som ligner på det som ville oppstå i faktiske radioaktive miljøer. Dette gir utviklere en ide om hvor effektive skjermingsmetodene er. Samtidig etterligner ikke denne testingen de virkelige forholdene, noe som betyr at testresultatene og effektiviteten i det virkelige liv kan være drastisk forskjellige.