Transtornos de evento único (SEU)
Transtornos de evento único são efeitos indesejados no estado de trava ou na célula de memória dos dispositivos semicondutores causados por radiação.
Introdução
Transtornos de evento único (SEU) são causados por ataques de radiação ionizante em elementos de armazenamento, como células de memória de configuração, memória do usuário e registros. Em aplicações terrestres, as principais fontes de radiação ionizante são partículas alfa emitidas de impurezas radioativas em materiais, nêutrons de alta energia produzidos pela interação de raios cósmicos com a atmosfera cósmica da Terra e nêutrons térmicos que, na maioria dos casos, são nêutrons de alta energia térmica, mas também podem ser produzidos em equipamentos feitos pelo homem. Estudos realizados nos últimos 20 anos levaram a materiais de alta pureza do pacote a minimizar os efeitos de SEU causados pela radiação de partículas alfa. Os nêutrons atmosféricos inevitáveis continuam a ser a principal causa para os efeitos de SEU hoje. Erros suaves são aleatórios e acontecem de acordo com uma probabilidade relacionada aos níveis de energia, fluxo de energia e suscetível a células.
A Intel tem estudado os efeitos das SEUs em seus dispositivos por muitas gerações de processo e construiu ampla experiência na redução das taxas de erro por meio de layout físico e tecnologia de processo otimizada para SEU, e em técnicas de mitigação de erro soft. A Intel introduziu a primeira verificação automática de redundância cíclica (CRC) do setor e removeu os requisitos de lógica extra e complexidade comuns a outras soluções de verificação de erros. As famílias de dispositivos Intel® são todas testadas para o comportamento e o desempenho de SEU usando instalações como a Los Alamos Weapons Neutron Research (WNR) usando procedimentos de teste padrão definidos pela especificação JESD-89 da JEDEC.
Os testes de SEU do Intel® FPGAs no Los Alamos Neutron Science Center (LANSCE) revelaram os seguintes resultados:
- Nenhum erro de SEU foi observado no circuito de CRC rígido e registradoras de E/S para todos os produtos, além do Stratix 10.
- Há um tempo médio entre interrupções funcionais (MTBFI) de centenas de anos, mesmo para FPGAs de alta densidade muito grande.
Série Intel® Stratix®, série Arria® GX e Cyclone® série FPGA possuem circuitos rígidos dedicados integrados para verificar continuamente e automaticamente a CRC sem nenhum custo adicional. Para produtos fabricados com tecnologia de processo de 28 nm e nós de processo subsequentes, a Intel implementou correção de bits de transtorno de CRAM (depuração) além de detecção e correção de bits de CRAM aprimoradas. Você pode configurar facilmente o verificador de CRC através do software de projeto Intel® Quartus® Prime.
Para obter mais informações sobre outras técnicas de mitigação e para obter mais detalhes sobre o teste de SEU de dispositivos Intel FPGA, entre em contato com seu representante ou distribuidor local de vendas da Intel.
Documentação
Documentação categorizada pelos estágios do ciclo de vida do produto.
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