Sconvolgimenti per singolo evento

Gli sconvolgimenti dei singoli eventi (SEU) sono causati da attacchi di radiazioni ionizzanti negli elementi di storage, come le celle di memoria di configurazione, la memoria utente e i registri. Nelle applicazioni terrestri, le principali fonti di radiazioni ionizzanti sono le particelle alfa emesse da impurità radioattive nei materiali, i neutroni ad alta energia prodotti dall'interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera terrestre e i neutroni termici che nella maggior parte dei casi sono neutroni ad alta energia termicati ma possono anche essere prodotti in apparecchiature artificiali. Gli studi condotti negli ultimi 20 anni hanno portato a materiali di confezione ad alta purezza che minimizzano gli effetti SEU causati dalle radiazioni alfa delle particelle. I neutroni atmosferici inevitabili rimangono la causa principale degli effetti SEU di oggi. Gli errori soft sono casuali e si verificano in base a una probabilità correlata ai livelli di energia, al flusso e alla sensibilità cellulare.

Intel ha studiato gli effetti delle SEU sui suoi dispositivi per molte generazioni di processo e ha accumulato una vasta esperienza sia nella riduzione dei tassi di errore soft tramite la tecnologia di layout fisico e di processo ottimizzata per la SEU, sia nelle tecniche di mitigazione degli errori soft. Intel ha introdotto il primo controllo automatico della ridondanza ciclica (CRC) del settore e ha rimosso i requisiti di logica e complessità aggiuntivi comuni ad altre soluzioni di controllo degli errori. Le famiglie di dispositivi Intel® sono tutte testate per il comportamento e le prestazioni SEU utilizzando strutture come Los Alamos Weapons Neutron Research (WNR) utilizzando procedure di test standard definite dalle specifiche JESD-89 di JEDEC.

I test SEU di Intel® FPGAs al Los Alamos Neutron Science Center (LANSCE) hanno rivelato i seguenti risultati:

• Nessun errore SEU è stato osservato nei registri di I/O e del circuito CRC rigido.
• Esiste un tempo medio tra l'interrupt funzionale (MTBFI) di centinaia di anni, anche per FPGAs molto grandi e ad alta densità.

Intel® Stratix® serie, Arria® serie GX e Cyclone® serie di famiglie di FPGA dispongono di circuiti rigidi dedicati integrati per controllare continuamente e automaticamente il CRC senza costi aggiuntivi. Per i prodotti prodotti con tecnologia di processo a 28 nm e nodi di processo successivi, Intel ha implementato la correzione dei bit (scrubbing) della CRAM oltre al rilevamento EDCRC migliorato. È possibile configurare facilmente il controllo CRC tramite il software di progettazione Intel® Quartus® Prime.

Per ulteriori informazioni su altre tecniche di mitigazione e per ulteriori dettagli sui test SEU dei dispositivi Intel FPGA, contattare il proprio rappresentante commerciale o distributore Intel locale.