与灾难调情

日期:2017-10-10 01:05:17 作者:缑鹊涡 阅读:

作者:Matt Walker除非下一代微芯片制造商考虑到日益增长的威胁:背景辐射,否则CRITICAL飞机控制系统 - 更不用说办公室计算机 - 可能会莫名其妙地失败电子工程师警告说,微芯片中的晶体管变得如此之小,以至于背景辐射可能会破坏它们所拥有的数据这意味着数据可能会丢失,程序可能会崩溃 - 可能会带来灾难性的后果美国德州仪器(TI)和英特尔(Intel)以及法国意法半导体(STMicroelectronics)的工程师上个月在华盛顿举行的国际测试大会上敲响了警钟他们警告说,α粒子和中子的自然排放越来越可能破坏未来几代存储器和微处理器芯片中的大块数据现在商店中的大多数PC都是由微芯片供电,其中晶体管的宽度在330到250纳米之间(参见“碰撞障碍”,第42页)辐射引发的故障是罕见的,任何确实发生的故障都可能被归结为软件中的缺陷但是下一代微处理器将会更容易受到影响,这些微处理器的收缩率将低于目前最好的180纳米芯片预计这种芯片将在未来十年内逐渐普及(见图)工程师表示,随着制造商继续设计更小,更快的微处理器,问题将逐渐恶化 “目前的间歇性问题很容易成为一个更大的问题,”剑桥大学电气工程师Gehan Amaratunga说每个晶体管越小,记录每个信息位所需的电荷就越少 Amaratunga说,这使得每一位都更容易受到入射辐射的腐蚀德州仪器公司(Dallas)的工程师艾伦·哈尔斯(Alan Hales)表示,电子产品中使用的许多材料都会自然地辐射出α粒子,铅焊料成为主要问题 “今天使用的大部分铅都具有轻微的放射性,”他说 “仍然有一些地方可以获得非放射性铅,但不是很多”一些公司正在尝试使用无铅焊料,但是芯片制造中使用了许多其他材料,例如二氧化硅模具和用于磷酸的磷酸蚀刻,也是天然的α发射体随着芯片缩小,飞机中的电子系统面临最严重的问题 Hales指出,在正常飞行高度为9公里或更高时,宇宙辐射的强度是海平面的千倍快速移动的中子可以将电子从壳中敲出然后电子可能积聚在芯片的晶格中,在那里它们会形成可能破坏数据的电荷芯片制造商无法通过在芯片周围设置障碍来解决问题 “因为大部分的α辐射来自包装材料本身,并且需要10英尺的混凝土来阻挡中子,所以屏蔽是不切实际的,”Hales说正在探索的一种解决方案是将用于存储每个数据位的晶体管数量加倍伦敦大学学院电子材料专业的伊恩博伊德认为,这可能是前进的方向将每个元素的复制品塞进芯片上的备用区域将在辐射命中的情况下提供备份但这会产生一个昂贵的芯片,