Анализ процессов в конечном автомате при воздействии радиации. Оценка вероятности искажения информации

Аннотация

Постановка проблемы: для решения вопросов функциональной организации цифровых устройств со структурной избыточностью, подверженных потоку информационных отказов, связанных с воздействием радиации, необходим анализ процессов, возникающих при действии частиц высокой энергии на интегральные схемы. Цель: установление функциональной связи характеристик случайного потока событий, заключающихся в попадании частиц высокой энергии в элементы интегральных схем, с характеристиками случайного потока отказов, заключающихся в искажении информации, хранящейся в памяти автомата. Результаты: получены описания процессов, связанных с воздействием радиации на интегральные схемы, на трех уровнях представления: физических эффектов в полупроводниковых структурах транзисторов; электрических процессов в электронных схемах на транзисторах, возникновения и распространения сигналов в электронных схемах; искажения сигналов и информации в схемах устройств на уровне логических элементов. Получены оценки вероятностей возникновения информационных отказов. Предложенный подход к анализу процессов может быть использован и для других элементов и устройств. Практическая значимость: полученные результаты позволяют проводить анализ влияния радиации на информационные процессы в цифровых устройствах. На основании результатов данного анализа можно использовать эффективные способы введения структурной избыточности для повышения надежности системы.