Анализ процессов в конечном автомате при воздействии радиации. Оценка вероятности искажения информации


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.24

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: для решения вопросов функциональной организации цифровых устройств со структурной избыточностью, подверженных потоку информационных отказов, связанных с воздействием радиации, необходим анализ процессов, возникающих при действии частиц высокой энергии на интегральные схемы. Цель: установление функциональной связи характеристик случайного потока событий, заключающихся в попадании частиц высокой энергии в элементы интегральных схем, с характеристиками случайного потока отказов, заключающихся в искажении информации, хранящейся в памяти автомата. Результаты: получены описания процессов, связанных с воздействием радиации на интегральные схемы, на трех уровнях представления: физических эффектов в полупроводниковых структурах транзисторов; электрических процессов в электронных схемах на транзисторах, возникновения и распространения сигналов в электронных схемах; искажения сигналов и информации в схемах устройств на уровне логических элементов. Получены оценки вероятностей возникновения информационных отказов. Предложенный подход к анализу процессов может быть использован и для других элементов и устройств. Практическая значимость: полученные результаты позволяют проводить анализ влияния радиации на информационные процессы в цифровых устройствах. На основании результатов данного анализа можно использовать эффективные способы введения структурной избыточности для повышения надежности системы.

Об авторах

И. В. Егоров
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


В. Ф. Мелехин
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Список литературы

1. Егоров И. В., Мелехин В. Ф. Анализ проблемы повышения радиационной стойкости информационноуправляющих систем на этапе функциональнологического проектирования // Информационно-управляющие системы. 2016. № 1. С. 26-31. doi:10.15217/issn1684-8853.2016.1.26

2. Егоров И. В., Мелехин В. Ф. Методы и средства анализа надежности структурных блоков с резервированием и периодическим восстановлением информации на различных этапах проектирования вычислительных систем // Информационно-управляющие системы. 2016. № 2. С. 26-34. doi:10.15217/ issn1684-8853.2016.2.26

3. Jacob A. Abraham, Daniel P. Siewiorek. An Algorithm for the Accurate Reliability Evaluation of Triple Modular Redundancy Networks // IEEE Transactions on Computers. 1974. Vol. C-23. N 7. Р. 682-692.

4. Максименко С. Л., Мелехин В. Ф. Анализ надежности функциональных узлов цифровых СБИС со структурным резервированием и периодическим восстановлением работоспособного состояния // Информационно-управляющие системы. 2013. № 2(63). С. 18-23.

5. Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем. Кн. 1. - М.: Мир, 1985. - 288 с.

6. Edmonds L. D., Barnes C. E., Scheick L. Z. An Introduction to Space Radiation Effects on Microelectronics// JPL Publication. 2000. N 00-06. http://snebulos.mit.edu/ projects/reference/NASA-Generic/JPL-00-06.pdf (дата обращения: 05.12.2015).

7. Gaillard R. Single Event Effects Mechanisms and Classification// Frontiers in Electronic Testing. 2011. Vol. 41. P. 27-54.

8. Amusan O. A., et al. Single Event Upsets in Deep-Submicrometer Technologies due to Charge Sharing / O. A. Amusan, L. W. Massengill, M. P. Baze,A. L. Sternberg, A. F. Witulski, B. L. Bhuva, J. D. Black // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 2008. Vol. 8. N 3. P. 582589.

9. Kaeslin H. Digital Integrated Circuit Design. From VLSI Architectures to CMOS Fabrication. - Cam bridge University Press, 2008. http://www.roletech. net/books/DigitalIntegratedCircuit.pdf (дата обращения: 10.04.2016).

10. Бабич Н. П., Жуков И. А. Компьютерная схемотехника. - Киев: МК-пресс, 2004. - 670 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Егоров И.В., Мелехин В.Ф. Анализ процессов в конечном автомате при воздействии радиации. Оценка вероятности искажения информации. Информационно-управляющие системы. 2016;(3):24-33. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.24

For citation: Egorov I.V., Melekhin V.F. Analysis of Processes in a Finite State Machine under Radiation. Probabilistic Assessment of Information Distortion. Information and Control Systems. 2016;(3):24-33. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.3.24

Просмотров: 36


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)