Based on the BL09 terminal of China Spallation Neutron Source(CSNS),single event upset(SEU)cross sections of14 nm fin field-effect transistor(FinFET)and 65 nm quad data rate(QDR)static random-access memories(SRAMs)are...Based on the BL09 terminal of China Spallation Neutron Source(CSNS),single event upset(SEU)cross sections of14 nm fin field-effect transistor(FinFET)and 65 nm quad data rate(QDR)static random-access memories(SRAMs)are obtained under different incident directions of neutrons:front,back and side.It is found that,for both technology nodes,the“worst direction”corresponds to the case that neutrons traverse package and metallization before reaching the sensitive volume.The SEU cross section under the worst direction is 1.7-4.7 times higher than those under other incident directions.While for multiple-cell upset(MCU)sensitivity,side incidence is the worst direction,with the highest MCU ratio.The largest MCU for the 14 nm FinFET SRAM involves 8 bits.Monte-Carlo simulations are further performed to reveal the characteristics of neutron induced secondary ions and understand the inner mechanisms.展开更多
结合欧空局推广需求,以及国内加速器和国际加速器比对的愿望,将欧空局单粒子翻转监测器(Europe space agency single event upset monitor,ESA SEU Monitor)成功应用于国内串列重离子加速器束流标定.通过和欧洲主要加速器的数据结果进...结合欧空局推广需求,以及国内加速器和国际加速器比对的愿望,将欧空局单粒子翻转监测器(Europe space agency single event upset monitor,ESA SEU Monitor)成功应用于国内串列重离子加速器束流标定.通过和欧洲主要加速器的数据结果进行比对,分析系统内部单粒子翻转物理位图,验证了串列加速器在重离子束流监测技术方面的准确性.结合多方试验数据,观察到在低LET(linear energy transfer)单粒子翻转截面曲线亚阈区,相同LET值不同能量重离子引起ESA SEU Monitor翻转截面相差1—3个量级.采用基于试验数据的方法,确定了器件灵敏体积的几何尺寸、临界电荷以及收集效率,通过蒙特卡罗仿真揭示了ESA SEU Monitor单粒子翻转能量相关性的物理机理.同时针对试验中低LET值倾斜角度时,ESA SEU Monitor存储阵列中不同模块单粒子翻转所表现的敏感性差异,基于对器件结构的分析和计算验证,表明低LET重离子倾斜入射时,离子穿过不同模块灵敏区上方层间介质的差异是引起单粒子翻转角度相关性的根本原因.展开更多
胚胎电子细胞的基因循环存储模块在辐射空间容易受到单粒子翻转(SEU)影响,由于缺乏有效的自检手段,严重制约了胚胎电子阵列在深空等辐射环境中的应用。本文设计了一种新型的具有SEU自修复能力的触发器单元,并结合汉明纠错码,设计了一种...胚胎电子细胞的基因循环存储模块在辐射空间容易受到单粒子翻转(SEU)影响,由于缺乏有效的自检手段,严重制约了胚胎电子阵列在深空等辐射环境中的应用。本文设计了一种新型的具有SEU自修复能力的触发器单元,并结合汉明纠错码,设计了一种新型的具有SEU自检和自修复能力的基因循环存储模块,可以在维持胚胎电子细胞阵列正常工作的情况下,实时有效的检测并修复1 bit SEU。以2 bit进位加法器为例,通过仿真实验,验证了胚胎电子细胞的SEU自检和自修复能力。展开更多
针对SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA单粒子翻转引起软错误的问题,该文分析了单粒子单位翻转和多位翻转对布线资源的影响,提出了可以减缓软错误的物理设计方法。通过引入布线资源错误发生概率评价布线资源的软错误,并与故障传...针对SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA单粒子翻转引起软错误的问题,该文分析了单粒子单位翻转和多位翻转对布线资源的影响,提出了可以减缓软错误的物理设计方法。通过引入布线资源错误发生概率评价布线资源的软错误,并与故障传播概率结合计算系统失效率,驱动布局布线过程。实验结果表明,该方法在不增加额外资源的情况下,可以降低系统软错误率约18%,还可以有效减缓多位翻转对系统的影响。展开更多
基金Project supported by the Key-Area Research and Development Program of Guangdong Province,China(Grant No.2019B010145001)the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.12075065 and 12175045)the Applied Fundamental Research Project of Guangzhou City,China(Grant No.202002030299)
文摘Based on the BL09 terminal of China Spallation Neutron Source(CSNS),single event upset(SEU)cross sections of14 nm fin field-effect transistor(FinFET)and 65 nm quad data rate(QDR)static random-access memories(SRAMs)are obtained under different incident directions of neutrons:front,back and side.It is found that,for both technology nodes,the“worst direction”corresponds to the case that neutrons traverse package and metallization before reaching the sensitive volume.The SEU cross section under the worst direction is 1.7-4.7 times higher than those under other incident directions.While for multiple-cell upset(MCU)sensitivity,side incidence is the worst direction,with the highest MCU ratio.The largest MCU for the 14 nm FinFET SRAM involves 8 bits.Monte-Carlo simulations are further performed to reveal the characteristics of neutron induced secondary ions and understand the inner mechanisms.
文摘结合欧空局推广需求,以及国内加速器和国际加速器比对的愿望,将欧空局单粒子翻转监测器(Europe space agency single event upset monitor,ESA SEU Monitor)成功应用于国内串列重离子加速器束流标定.通过和欧洲主要加速器的数据结果进行比对,分析系统内部单粒子翻转物理位图,验证了串列加速器在重离子束流监测技术方面的准确性.结合多方试验数据,观察到在低LET(linear energy transfer)单粒子翻转截面曲线亚阈区,相同LET值不同能量重离子引起ESA SEU Monitor翻转截面相差1—3个量级.采用基于试验数据的方法,确定了器件灵敏体积的几何尺寸、临界电荷以及收集效率,通过蒙特卡罗仿真揭示了ESA SEU Monitor单粒子翻转能量相关性的物理机理.同时针对试验中低LET值倾斜角度时,ESA SEU Monitor存储阵列中不同模块单粒子翻转所表现的敏感性差异,基于对器件结构的分析和计算验证,表明低LET重离子倾斜入射时,离子穿过不同模块灵敏区上方层间介质的差异是引起单粒子翻转角度相关性的根本原因.
文摘胚胎电子细胞的基因循环存储模块在辐射空间容易受到单粒子翻转(SEU)影响,由于缺乏有效的自检手段,严重制约了胚胎电子阵列在深空等辐射环境中的应用。本文设计了一种新型的具有SEU自修复能力的触发器单元,并结合汉明纠错码,设计了一种新型的具有SEU自检和自修复能力的基因循环存储模块,可以在维持胚胎电子细胞阵列正常工作的情况下,实时有效的检测并修复1 bit SEU。以2 bit进位加法器为例,通过仿真实验,验证了胚胎电子细胞的SEU自检和自修复能力。
文摘针对SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA单粒子翻转引起软错误的问题,该文分析了单粒子单位翻转和多位翻转对布线资源的影响,提出了可以减缓软错误的物理设计方法。通过引入布线资源错误发生概率评价布线资源的软错误,并与故障传播概率结合计算系统失效率,驱动布局布线过程。实验结果表明,该方法在不增加额外资源的情况下,可以降低系统软错误率约18%,还可以有效减缓多位翻转对系统的影响。
