[發(fā)明專利]大氣中子誘發(fā)的FPGA器件失效率檢測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711365090.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107942174B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張戰(zhàn)剛;雷志鋒;何玉娟;彭超;師謙;黃云;恩云飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉艷麗

本發(fā)明涉及電子器件輻射效應(yīng)領(lǐng)域，特別是涉及一種大氣中子誘發(fā)的FPGA器件失效率檢測(cè)方法和系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)FPGA陣列進(jìn)行大氣中子單粒子效應(yīng)檢測(cè)，獲取FPGA陣列的大氣中子單粒子效應(yīng)檢測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)；獲取所述FPGA陣列中FPGA器件的數(shù)量；根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)以及所述FPGA器件的數(shù)量獲取FPGA器件失效率。在此方案中，所述測(cè)量數(shù)據(jù)為對(duì)FPGA進(jìn)行大氣中子單粒子效應(yīng)檢測(cè)后獲得的數(shù)據(jù)，所述測(cè)量數(shù)據(jù)能夠提高大氣中子單粒子效應(yīng)下的獲取的FPGA器件失效率的準(zhǔn)確度，從而實(shí)現(xiàn)FPGA器件大氣中子單粒子效應(yīng)敏感性的準(zhǔn)確定量評(píng)價(jià)，解決我國(guó)目前FPGA器件大氣中子單粒子效應(yīng)評(píng)價(jià)方法缺失的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子器件輻射效應(yīng)領(lǐng)域，特別是涉及一種大氣中子誘發(fā)的FPGA器件失效率檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

銀河宇宙射線、太陽(yáng)宇宙射線等各種宇宙射線進(jìn)入到地球的中性大氣，并與大氣中的氮和氧發(fā)生相互作用，形成了各種輻射粒子，使得大氣空間輻射環(huán)境非常復(fù)雜。在各種輻射粒子之中，由于中子不帶電、穿透力極強(qiáng)而且在大氣中的含量高，因此大氣中子入射電子系統(tǒng)所引起的單粒子效應(yīng)，成為了威脅電子設(shè)備安全工作的關(guān)鍵因素。

FPGA(Field－Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，是作為專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，各種電子設(shè)備對(duì)FPGA器件的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，而FPGA器件自身的集成度提高，復(fù)雜性增加，造成FPGA器件對(duì)單粒子效應(yīng)更加敏感。

為了評(píng)估大氣中子誘發(fā)的單粒子效應(yīng)對(duì)FPGA器件產(chǎn)生的影響，需要對(duì)大氣中子單粒子效應(yīng)下的FPGA器件的敏感特性進(jìn)行分析。目前為了對(duì)FPGA器件進(jìn)行單粒子效應(yīng)敏感特性進(jìn)行分析，一般采用地面加速輻照試驗(yàn)的方式，即使用具有高通量的地面輻射源輻照FPGA器件，模擬FPGA器件在真實(shí)大氣環(huán)境下的輻射粒子，根據(jù)輻照試驗(yàn)結(jié)果分析FPGA器件的大氣中子單粒子效應(yīng)敏感特性。然而這種方式引發(fā)的FPGA器件的失效率，是一種模擬結(jié)果，用于對(duì)大氣中子單粒子效應(yīng)下的FPGA器件的敏感特性進(jìn)行分析時(shí)，其準(zhǔn)確度較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)目前對(duì)大氣中子單粒子效應(yīng)下的FPGA器件的敏感特性進(jìn)行分析時(shí)，其準(zhǔn)確度較低的問(wèn)題，提供一種大氣中子誘發(fā)的FPGA器件失效率檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

一種大氣中子誘發(fā)的FPGA器件失效率檢測(cè)方法，包括以下步驟：

對(duì)FPGA陣列進(jìn)行大氣中子單粒子效應(yīng)檢測(cè)，獲取FPGA陣列的大氣中子單粒子效應(yīng)檢測(cè)的測(cè)量數(shù)據(jù)；

獲取所述FPGA陣列中FPGA器件的數(shù)量；

根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)以及所述FPGA器件的數(shù)量獲取FPGA器件失效率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量數(shù)據(jù)包括單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)和測(cè)量時(shí)間；

所述根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)以及所述FPGA器件的數(shù)量獲取FPGA器件失效率的步驟包括以下步驟：

根據(jù)所述單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)、測(cè)量時(shí)間和FPGA器件數(shù)量獲取FPGA器件失效率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)、測(cè)量時(shí)間和FPGA器件數(shù)量獲取FPGA器件失效率的步驟包括以下步驟：

根據(jù)以下函數(shù)關(guān)系式獲取FPGA器件失效率：

λ＝(N_SEU×10⁹)÷(T_測(cè)量×N_FPGA)

式中，λ為FPGA器件失效率，N_SEU為單粒子翻轉(zhuǎn)數(shù)，T_測(cè)量為測(cè)量時(shí)間，N_FPGA為FPGA器件總數(shù)量。