Современная электроника №6/2021

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 27 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 Рис. 1. Коммерческая версия Рис. 3. Регистр-защёлка на шести транзисторах (а) и его радиационно-стойкий DICE-аналог на 12 транзисторах (б) Рис. 4. Сравнение обычной и радстойкой схемы источника опорного напряжения Рис. 2. Радиационно-стойкая версия ющийся мажоритарным значени- ем. Отказ из-за одиночной ошиб- ки, таким образом, минимизирован. Излучение способно нарушить рабо- ту такого устройства только при одновременных сбоях в несколь- ких элементах, что маловероятно. Такой подход увеличивает количество используемых аппаратных ресурсов, что, в свою очередь, приводит к необ- ходимости увеличивать площадь кри- сталла и потребляемую мощность. Сравнение коммерческой (см. рис. 1) и радстойкой (см. рис. 2) версии эле- мента на примере процессора – пло- щадь кристалла почти вдвое больше у радстойкой версии, относительная пло- щадь областей памяти чипа также замет- но увеличена, что косвенно свидетель- ствует о многотранзисторной структуре ячеек со схемами резервирования. DICE В ячейках памяти часто применя- ют двойные DICE-защёлки (Dual Inter- locked Storage Cell). В них использована четырёхузловая структура избыточно- сти. Состояния сохраняются как 1010 или 0101. Два контура обратной связи гарантируют защиту от SEU при воз- действии только на один узел систе- мы (см. рис. 3). Задержки установления состояния Триггеры иногда оснащают схемами, задерживающими их переключение на время рекомбинации сгенерированных электронно-дырочных пар. Недостаток этого метода следует из природы мето- да – пониженное быстродействие всей системы. Помехоустойчивое кодирование Применение избыточных битов позво- ляет обеспечить помехозащищённость, в томчисле и в условиях радиационных факторов. Метод оказывается неэффек- тивным при большой интенсивности ошибок, в этом случае избыточность кода не спасает. Корректирующие коды широко применяются в случаях, когда невозможна безошибочная передача или хранение информации. Для этого объём записываемойинформации записывает- ся избыточно большим, а дополнитель- ные битыиспользуются при восстанов- лении информации в случае сбоя. Фильтрация по времени Другой подход — сохранение нескольких состояний линии данных с некоторым интервалом и последую- щее голосование на основе сохранён- ных состояний. Если интервал сохра- нения больше, чем время воздействия заряженной частицы на интегральную схему, то такая организация хорошо защищает от одиночных воздействий. Однако этот метод подвержен сбоям на линии синхронизации, а также увели- чивает площадь схемы узла примерно втрое (см. рис. 4). Электроника в КНР Начало истории электроники в КНР было положено сразу после образова- ния государства в 1949 году. Правитель- ством была основана Академия наук КНР, включавшая в себя сеть НИИ, а также сформулированы долгосроч- ные программы научно-технического развития, в которых электронике была отведена значимая роль. Разрабатывать компьютеры в Китае начали в начале 1950-х гг. с построения ламповой ЭВМ 1-го поколения уже в 1958 г. Полупро- водниковая ЭВМ 2-го поколения произ- водилась вШанхае, Пекине, Тяньцзине в 1965 г. В 1973 г. Китай построил пер- вые ЭВМ с применением малых инте- Площадь 67 мм 2 Площадь 120 мм 2