[發明專利]由單粒子翻轉率預計單粒子故障率的方法及系統

有效

• 申請號: 201510536364.6
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105718622B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 王群勇;陳冬梅;陳宇
• 申請（專利權）人: 北京圣濤平試驗工程技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明涉及一種由單粒子翻轉率預計單粒子故障率的方法及系統，以解決如何根據單粒子翻轉率預計單粒子故障率的問題。該方法包括：S1、確定電子器件中每一功能模塊的單粒子翻轉率、時間降額因子及邏輯降額因子的大小；S2、計算每一功能模塊的單粒子故障率；S3、將所述電子器件中所有功能模塊的單粒子故障率之和作為所述電子器件的單粒子故障率。本發明計算得到的電子器件的單粒子故障率是在單粒子翻轉率的基礎上利用時間降額因子和邏輯降額因子進行修正得到的，相對于現有技術中的試驗統計歸納方法和利用工程經驗定性分析方法，本發明的定量計算方法工作量大大減小，更簡單、易實現。

技術領域

本發明涉及單粒子故障技術領域，尤其是涉及一種由單粒子翻轉率預計單粒子故障率的方法及一種由單粒子翻轉率預計單粒子故障率的系統。

背景技術

航空器中帶有存儲結構的電子器件受大氣中高能中子的輻射會產生單粒子效應，其中以單粒子翻轉效應為主。單粒子翻轉效應會導致電子器件的存儲結構中的數據發生跳變，即0至1或1至0。當電子器件出現大量的數據跳變時，就會出現故障，這種由于單粒子效應引發的故障，稱為單粒子故障。

但是，由于電子器件存在著不同的時序或邏輯設計，因此一次單粒子翻轉不一定會導致一次單粒子故障。所以需要得知因單粒子翻轉效應引起單粒子故障的故障率，進而根據單粒子故障率，分析或計算設備級、系統級的故障率等信息。

那如何根據電子器件的單粒子翻轉率預計電子器件可能表現出的單粒子故障率呢。目前，采用的方法為通過大量的試驗進行統計歸納，或者依據工程經驗做出判斷。前者采用大量試驗歸納的方式費時費力、耗費成本高。后者只能進行簡單的定性分析，而且不具有普適性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何根據單粒子翻轉率預計單粒子故障率。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種由單粒子翻轉率預計單粒子故障率的方法及系統。

第一方面，該方法包括：

S1、確定電子器件中每一功能模塊的單粒子翻轉率、時間降額因子及邏輯降額因子的大小，

其中，所述時間降額因子為在一個時鐘周期內功能模塊的單粒子翻轉變化能夠被記錄的時長的比例，所述邏輯降額因子為所述功能模塊內被記錄的單粒子翻轉變化導致該功能模塊發生單粒子故障的概率；

S2、根據相應功能模塊的所述單粒子翻轉率、所述時間降額因子及所述邏輯降額因子的大小，計算所述相應功能模塊的單粒子故障率；

S3、將所述電子器件中所有功能模塊的單粒子故障率之和作為所述電子器件的單粒子故障率。

進一步地，所述步驟S2采用以下公式計算電子器件中第i個功能模塊的單粒子故障率λ_SEE-i：

λ_SEE-i＝R_SEE-i×TD_-i×LD_-i

其中，R_SEE-i為第i個功能模塊的單粒子翻轉率，TD_-i為第i個功能模塊的時間降額因子，LD_-i為第i個功能模塊的邏輯降額因子。

進一步地，所述功能模塊為狀態存儲模塊或非狀態存儲模塊。

第二方面，該系統包括：

確定模塊，用于確定電子器件中每一功能模塊的單粒子翻轉率、時間降額因子及邏輯降額因子的大小，

其中，所述時間降額因子為在一個時鐘周期內功能模塊的單粒子翻轉變化能夠被記錄的時長的比例，所述邏輯降額因子為所述功能模塊內被記錄的單粒子翻轉變化導致該功能模塊發生單粒子故障的概率；