Transtornos de evento único (SEU)
Transtornos de evento único são efeitos indesejados no estado de trava ou na célula de memória dos dispositivos semicondutores causados por radiação.
O suporte a transtornos de evento único (SEU) oferece recursos para dispositivos Agilex™ 7, Agilex™ 5, Stratix® 10, Arria® 10, Cyclone® 10, MAX® 10, Stratix® V, Arria® V, Cyclone® V, Stratix® IV, Cyclone® IV e Arria® II.
Obtenha suporte adicional para a arquitetura de sistema Agilex™ 7 e a arquitetura de sistema Agilex™ 5, jornadas guiadas passo a passo para fluxos de desenvolvimento padrão que acompanham os principais recursos críticos e documentação.
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Introdução
Transtornos de evento único (SEU) são causados por ataques de radiação ionizante em elementos de armazenamento, como células de memória de configuração, memória do usuário e registros. Em aplicações terrestres, as principais fontes de radiação ionizante são partículas alfa emitidas de impurezas radioativas em materiais, nêutrons de alta energia produzidos pela interação de raios cósmicos com a atmosfera cósmica da Terra e nêutrons térmicos que, na maioria dos casos, são nêutrons de alta energia térmica, mas também podem ser produzidos em equipamentos feitos pelo homem. Estudos realizados nos últimos 20 anos levaram a materiais de alta pureza do pacote a minimizar os efeitos de SEU causados pela radiação de partículas alfa. Os nêutrons atmosféricos inevitáveis continuam a ser a principal causa para os efeitos de SEU hoje. Erros suaves são aleatórios e acontecem de acordo com uma probabilidade relacionada aos níveis de energia, fluxo de energia e suscetível a células.
Altera vem estudando os efeitos das SEUs em seus dispositivos para muitas gerações de processo e construiu ampla experiência na redução das taxas de erros por meio de layout físico e tecnologia de processo otimizada para SEU, e em técnicas de mitigação de erro soft. Altera introduzido a primeira verificação automática de redundância cíclica (CRC) do setor e removeu os requisitos de lógica e complexidade extras comuns a outras soluções de verificação de erros. As famílias de dispositivos são todas testadas para o comportamento e o desempenho de SEU usando instalações como a Los Alamos Weapons Neutron Research (WNR) usando procedimentos de teste padrão definidos pela especificação JESD-89 da JEDEC.
Os testes de SEU de FPGAs no Los Alamos Neutron Science Center (LANSCE) revelaram os seguintes resultados:
- Nenhum erro de SEU foi observado no circuito de CRC rígido e registradoras de E/S para todos os produtos, além do Stratix 10.
- Há um tempo médio entre interrupções funcionais (MTBFI) de centenas de anos, mesmo para FPGAs de alta densidade muito grande.
Série Stratix®, série Arria® GX e Cyclone® série de FPGA possuem circuitos rígidos dedicados integrados para verificar continuamente e automaticamente a CRC sem nenhum custo adicional. Para produtos fabricados com tecnologia de processo de 28 nm e nós de processo subsequentes, a Altera implementou correção de bits (depuração) de CRAM, além de detecção e correção aprimorada de transtornos de bit da CRAM. Você pode configurar facilmente o verificador de CRC através do software de projeto Quartus® Prime.
Para obter mais informações sobre outras técnicas de mitigação e para obter mais detalhes sobre o teste de SEU de dispositivos FPGA, entre em contato com seu representante ou distribuidor local de vendas Altera.
Documentação
Documentação categorizada pelos estágios do ciclo de vida do produto.
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