吴珍妮

【摘 要】随着集成电路特征尺寸进入纳米级，高能粒子造成的软错误已对电路的正常工作构成严重威胁。现代通信设备的集成电路具有工作频率高、存储单元数量多的特点，易受软错误影响。本文简述了软错误的原理与现象，并列举了现代通信设备中软错误造成的影响以及防护措施实例。

【關键词】软错误；DSP；防护

中图分类号： TN431.2 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）17-0253-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.17.127

【Abstract】As the feature sizes of integrate circuits decrease to nm， high-energy particles have posed a great threat to circuits normal function.Integrate circuits of modern communication equipment have high working frequency and a large number of storage elements，are easily affected by soft error. This paper describes theory and phenomenon of soft error， and lists an example of modern communication equipment protection.

【Key words】Soft error；DSP；Protection

0 引言

软错误（soft error）也被称为单事件翻转（SEU， Single Event Upset），是由宇宙辐射中的中子和封装材料中的α粒子轰击电路所造成的瞬态错误[1]。它是一种间歇性的不可预测的硬件工作错误。过去曾经认为高能粒子在穿越大气层时能量迅速减弱，将不会引起地面上的集成电路发生功能性错误。但是随着集成电路特征尺寸的急剧减小，单芯片中的节点迅速增加，并且由于供电电压的降低，节点的电量也随之降低，较低能量的粒子也有可能影响集成电路的正常运行[2]。当粒子轰击集成电路时，粒子与硅晶格在库伦力的作用下会产生沉积电荷。当电荷累计到一定量时，受影响节点会翻转到一个错误的逻辑值。对于存储器或触发器等时序逻辑电路，错误的值将被保持直到下一个值写入，这种现象被称为SEU。对于组合逻辑电路，错误值只会形成一个宽0.35ns～1.3ns的毛刺[3]，称为单事件瞬态（SET， Single Event Transient）。SEU的发生频率很高，商用MIPS处理器在500公里地球近地轨道上大约每分钟发生一次SEU[2]。

1 通信系统中的软错误现象

在现代通信系统中，存储单元软错误的发生极为常见。……