Perturbations d’événement unique (SEU)
Les perturbations à événement unique sont des effets indésirables sur l’état de verrouillage ou la cellule de mémoire des dispositifs semi-conducteurs causés par le rayonnement.
Introduction
Les perturbations à événement unique (SEU) sont causées par les rayonnements ionisants dans les éléments de stockage, tels que les cellules de mémoire de configuration, la mémoire utilisateur et les registres. Dans les applications terrestres, les principales sources de rayonnement ionisant préoccupantes sont les particules alpha émises par les impuretés radioactives dans les matériaux, les neutrons de haute énergie produits par l’interaction des rayons cosmiques avec l’atmosphère terrestre et les neutrons thermiques qui, dans la plupart des cas, sont des neutrons thermalisés de haute énergie mais peuvent également être produits dans des équipements fabriqués par l’homme. Des études menées au cours des 20 dernières années ont conduit à des matériaux d’emballage de haute pureté minimisant les effets SEU causés par le rayonnement des particules alpha. Les neutrons atmosphériques inévitables restent aujourd’hui la principale cause des effets de l’UES. Les erreurs logicielles sont aléatoires et se produisent selon une probabilité liée aux niveaux d’énergie, au flux et à la susceptibilité cellulaire.
Intel étudie les effets des SEU sur ses appareils depuis de nombreuses générations de processus et a acquis une vaste expérience à la fois dans la réduction des taux d’erreurs logicielles grâce à une configuration physique et à une technologie de processus optimisées pour le SEU, ainsi que dans les techniques d’atténuation des erreurs logicielles. Intel a introduit le premier contrôle de redondance cyclique automatique (CRC) du secteur et a supprimé les exigences supplémentaires de logique et de complexité communes aux autres solutions de vérification des erreurs. Le comportement et les performances des familles d’appareils Intel® sont toutes testées à l’aide d’installations telles que Los Alamos Weapons Neutron Research (WNR), à l’aide de procédures de test standard définies par la spécification JESD-89 du JEDEC.
Les tests SEU d’Intel® FPGAs au Los Alamos Neutron Science Center (LANCE) ont révélé les résultats suivants :
- Aucune erreur SEU n’a été observée dans le circuit CRC dur et les registres d’E/S pour tous les produits, à l’exception du Stratix 10.
- Il existe un temps moyen entre les interruptions fonctionnelles (MTBFI) de centaines d’années, même pour les FPGAs très importants et à haute densité.
Intel® Stratix® série, Arria® série GX et Cyclone® série de familles FPGA disposent de circuits durs dédiés intégrés pour vérifier continuellement et automatiquement le CRC sans frais supplémentaires. Pour les produits fabriqués avec la technologie de processus 28 nm et les nœuds de processus ultérieurs, Intel a mis en œuvre la correction des bits de perturbation CRAM (nettoyage) en plus de la détection et de la correction améliorées des perturbations temporelles de la CRAM. Vous pouvez facilement configurer le vérificateur CRC via le logiciel de conception Intel® Quartus® Prime.
Pour plus d’informations sur les autres techniques d’atténuation et pour plus de détails sur les tests SEU des périphériques Intel FPGA, veuillez contacter votre représentant ou distributeur Intel local.
Documentation
Documentation classée par étapes du cycle de vie du produit.
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