Vad är strålningshärdning?

I radioaktiva miljöer, såsom de som upplevs med kärnvapen, kärnkraftverk och rymdutforskning, finns det en chans att strålningen kommer att läcka till elektronisk hårdvara och avfyra elektroner som antingen kommer att manipulera med hårdvarans funktionalitet eller förstöra chips helt. För att bekämpa detta är strålningshärdning ett sätt att göra hårdvaran motståndskraftig mot denna elektroniska korruption. De flesta chips som har strålat härdat liknar kommersiellt tillgängliga chips, även om deras design och komponenter kan vara något annorlunda. Härdning är en intensiv och svår process, så dessa chips ligger normalt bakom framkanten av kommersiellt tillgängliga chips med flera månader eller år.

Elektroniska chips behövs i många strålningsintensiva miljöer, inklusive yttre rymd och kraftverk. Problemet med detta behov är att strålning har en tendens att frigöra laddade partiklar i miljön. Om bara en partikel kommer in i ett chip, hundratalseller tusentals elektroner kan trasslas, vilket får chipet att visa felaktig information eller förstöra chipet helt. Detta gör strålningshärdning väsentlig om hårdvara ska användas i dessa miljöer utan de laddade partiklarna som påverkar hårdvarans användbarhet.

Strålningshärdning kräver att elektroniska chiptillverkare skapar både fysiska och logiska sköldar för att skydda hårdvaran. På den fysiska sidan tillverkas chips med isolerande material och komponenterna är ofta magneto-resistiva. Sköldar är också gjorda för att förhindra att den faktiska hårdvaran ständigt interagerar med strålning och laddade partiklar. På den logiska sidan är chipet utformat för att ständigt kontrollera och skanna sig efter fel eller minnesförlust. Dessa är båda stora problem i radioaktiva miljöer, så chips sätter svep- och skanningsförfaranden mycket högt på deras prioriteringslista.

bortsett frånDesignen och logiska sköldar placerade på strålningshärdade chips, själva chips liknar kommersiellt tillgängliga hårdvara som inte utsätts för strålningshärdning. Dessa chips är baserade på aktuella chips och modifieras sedan. Modifiering kan dock ta lång tid, så de flesta härdade chips är flera månader eller år bakom banbrytande hårdvara.

För att testa om strålningshärdning är effektiv kommer utvecklare normalt att placera hårdvaran i en strålningskammare och utsätta den för proton- och neutronstrålar som liknar vad som skulle uppstått i faktiska radioaktiva miljöer. Detta ger utvecklarna en uppfattning om hur effektiva skyddsmetoderna är. Samtidigt efterliknar denna testning inte helt verkliga förhållanden, vilket innebär att testresultat och verklig effektivitet kan vara drastiskt annorlunda.