刘国权

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

抗辐照仿真模拟技术

刘国权

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

软件仿真相对于硬件实验可以极大地提高设计效率，节约设计成本，对于项目的设计成功与否有着重大意义。抗辐照仿真模拟技术可以通过建立的辐照参数模型，在电路设计过程中通过仿真技术计算电路的抗辐照能力，是抗辐照芯片设计中保证设计可靠性的有效手段之一。

现场可编程门阵列（FPGA）；抗辐照；仿真；建模

1 引 言

随着大量现场可编程门阵列电路（Field Programmable Gate Array，FPGA）被用于宇航、核能和军事等高科技领域，需要保证FPGA器件在核辐射环境下使用的可靠性。大量研究表明，核辐射，特别是电离辐射会使FPGA器件的电性能在较短时间内发生明显变化，辐射损伤严重的时候还会导致电路失效。器件的变化包括阈值电压漂移，跨导和迁移率降低，亚阈值特性退化，沟道和栅泄漏电流增加等。因此保证芯片设计的抗辐照能力将有利于保证其在核辐射环境下使用的可靠性。

软件仿真相对于硬件实验可以极大提高设计效率，节约设计成本，对于项目的设计成功与否有着重大意义。

抗辐照仿真模拟技术研究的目标是：使用软件仿真的办法对FPGA部件及其整体芯片设计在抗辐照的指标方面进行定量评估，以保证设计方案的正确性和有效性。

为了达到以上研究目标，抗辐照仿真模拟技术的研究内容包括以下几方面：

·对辐照行为进行较为精确的数学建模，重点是对总剂量效应和单离子效应进行数值逼近，达到对辐照行为的模拟。……