Что такое радиационная стойкость?

В радиоактивных средах, таких как те, которые имеют опыт работы с ядерным оружием, атомными электростанциями и освоением космоса, существует вероятность того, что излучение попадет в электронное оборудование и запустит электроны, которые либо повредят функциональность оборудования, либо полностью разрушат микросхемы. Чтобы бороться с этим, радиационное упрочнение - способ сделать аппаратные средства устойчивыми к этому электронному повреждению. Большинство чипов, подвергшихся радиационной стойкости, аналогичны имеющимся в продаже чипам, хотя их конструкция и компоненты могут немного отличаться. Закалка является интенсивным и сложным процессом, поэтому эти чипы обычно отстают от передовых серийно выпускаемых чипсов на несколько месяцев или лет.

Электронные чипы необходимы во многих радиационно-интенсивных средах, включая космическое пространство и электростанции. Проблема с этой необходимостью заключается в том, что излучение имеет тенденцию выделять заряженные частицы в окружающую среду. Если в микросхему попадает только одна частица, сотни или тысячи электронов могут быть перемешаны, заставляя микросхему отображать неточную информацию или полностью разрушая микросхему. Это делает радиационное упрочнение существенным, если в этих средах предполагается использовать аппаратное обеспечение, когда заряженные частицы не влияют на его полезность.

Радиационная защита требует, чтобы производители электронных чипов создавали как физические, так и логические экраны для защиты оборудования. С физической стороны, чипы изготовлены из изоляционных материалов, а их компоненты часто являются магниторезистивными. Щиты также сделаны, чтобы препятствовать тому, чтобы фактическое оборудование когда-либо взаимодействовало с излучением и заряженными частицами. С логической стороны, чип предназначен для постоянной проверки и сканирования на наличие ошибок или потери памяти. Обе эти проблемы являются основными в радиоактивной среде, поэтому микросхемы ставят процедуры сканирования и сканирования в свои списки приоритетов.

Помимо конструкции и логических экранов, размещенных на радиационно-упрочненных чипах, сами чипы аналогичны имеющемуся в продаже оборудованию, которое не подвергается радиационному упрочнению. Эти чипы основаны на существующих чипах, а затем модифицированы. Однако модификация может занять много времени, поэтому большинство закаленных стружек отстают на несколько месяцев или лет от новейшего оборудования.

Чтобы проверить эффективность радиационного упрочнения, разработчики обычно помещают аппаратное обеспечение в радиационную камеру и подвергают его воздействию протонных и нейтронных пучков, аналогичных тем, которые встречаются в реальных радиоактивных средах. Это дает разработчикам представление о том, насколько эффективны методы экранирования. В то же время, это тестирование не полностью имитирует реальные условия, а это означает, что результаты теста и реальная эффективность могут существенно отличаться.