RU2756577C1 - Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method - Google Patents

Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2756577C1
RU2756577C1 RU2020141843A RU2020141843A RU2756577C1 RU 2756577 C1 RU2756577 C1 RU 2756577C1 RU 2020141843 A RU2020141843 A RU 2020141843A RU 2020141843 A RU2020141843 A RU 2020141843A RU 2756577 C1 RU2756577 C1 RU 2756577C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcircuit
irradiation
failure
moment
majority
Prior art date
Application number
RU2020141843A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Анатольевич Александров
Виктор Ильич Жук
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2020141843A priority Critical patent/RU2756577C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756577C1 publication Critical patent/RU2756577C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)

Abstract

FIELD: computer technology.
SUBSTANCE: inventions group relates to the field of computer technology and electronics and can be used to build digital microcircuits, fault-tolerant to radiation. The functional structure of the test digital microcircuit contains an input n-bit binary register, an output n-bit binary register, a control unit for receiving an n-bit binary code of a control standard into an input register, a control unit for receiving a code of the result of the operation of a microcircuit into an output register. To implement majority redundancy, k-fold redundant nodes are installed in the microcircuit. A majority valve is installed at the outlet of each unit. At the k inputs of the majority valve, respectively, k identical redundant blocks are installed. Each of the blocks contains a chain of single-input combinational logic gates.
EFFECT: provides indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by the method for permanent majority reservation.
7 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и электроники, а именно к выбору способов построения цифровых микросхем, отказоустойчивых к облучению, и более точно относится к способам косвенного измерения отказоустойчивости испытательных резервированных цифровых микросхем при их облучении с целью получения экспериментальных оценок отказоустойчивости, которую могут обеспечить различные способы постоянного резервирования цифровых микросхем. Предлагаемый способ косвенного измерения должен позволить получить экспериментальные оценки отказоустойчивости, которые могут обеспечить способы мажоритарного резервирования микросхем при их облучении, сравнить эти экспериментальные оценки с теоретическими оценками, чтобы выбрать подходящий способ постоянного резервирования цифровых микросхем. Изобретение может найти применение для выбора подходящего способа постоянного резервирования микросхем при создании цифровых микросхем, отказоустойчивых к облучению.The invention relates to the field of digital computing and electronics, namely to the choice of methods for constructing digital microcircuits, fault-tolerant to irradiation, and more precisely relates to methods for indirectly measuring the fault tolerance of test redundant digital microcircuits when they are irradiated in order to obtain experimental estimates of the fault tolerance that can be provided by various ways of permanent backup of digital microcircuits. The proposed method of indirect measurement should make it possible to obtain experimental estimates of fault tolerance, which can provide methods of majority redundancy of microcircuits during irradiation, compare these experimental estimates with theoretical estimates in order to choose a suitable method for permanent redundancy of digital microcircuits. The invention can be used to select a suitable method for permanent redundancy of microcircuits when creating digital microcircuits, fault-tolerant to radiation.

Уровень техникиState of the art

Под отказоустойчивостью микросхемы понимается ее способность выполнять заданные функции и выдавать верные результаты при отказах - постоянных и временных (т.е. при сбоях). Понятие отказоустойчивости нередко путают с надежностью и радиационной стойкостью. В книге Александрова П.А., Жука В.И. и Литвинова В.Л. «Способы построения отказоустойчивых цифровых микросхем и оценки вероятностей их отказа, вызванного облучением» (М.: Издательский дом «ПоРог», 2019) дан терминологический обзор понятия «отказоустойчивость» и отмечается, что для оценки отказоустойчивости микросхемы в отечественной литературе и за рубежом используют вероятность отказа микросхемы.Fault tolerance of a microcircuit is understood as its ability to perform specified functions and produce correct results in case of failures - permanent and temporary (i.e., in case of failures). Fault tolerance is often confused with reliability and radiation resistance. In the book of P.A. Alexandrov, V.I. Zhuk. and Litvinova V.L. "Methods for constructing fault-tolerant digital microcircuits and assessing the probabilities of their failure caused by radiation" (Moscow: PoRog Publishing House, 2019) gives a terminological overview of the concept of "fault tolerance" chip failure.

Отказоустойчивость микросхемы тем выше, чем ниже вероятность ее отказа. Отказоустойчивостью микросхемы можно считать вероятность ее безотказной работы:The fault tolerance of the microcircuit is the higher, the lower the probability of its failure. Fault tolerance of a microcircuit can be considered the probability of its failure-free operation:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Рот - вероятность отказа микросхемы.where P from is the probability of failure of the microcircuit.

В работах Александрова П.А., Жука В.И., Литвинова В.Л. и др., обзор которых дан в указанной выше книге этих авторов, предложены и теоретически исследованы различные способы постоянного поэлементного резервирования микросхем (структурное дублирование, квадрирование, девятикратное резервирование одиночных транзисторов) и постоянного мажоритарного резервирования цифровых микросхем.In the works of Alexandrov P.A., Zhuk V.I., Litvinov V.L. and others, a review of which is given in the above book of these authors, various methods of constant element-by-element redundancy of microcircuits (structural duplication, squaring, nine-fold redundancy of single transistors) and constant majority redundancy of digital microcircuits are proposed and theoretically investigated.

В этих работах приведены математические формулы отказоустойчивости облучаемых микросхем, являющиеся теоретическими оценками вероятности отказа микросхемы при ее резервировании указанными способами и без ее резервирования. Эти теоретические оценки отказоустойчивости позволяют предварительно выбрать подходящий способ резервирования без разработки и создания конкретных сложных микросхем.In these works, mathematical formulas for the fault tolerance of irradiated microcircuits are given, which are theoretical estimates of the probability of failure of a microcircuit when it is backed up by the indicated methods and without it being backed up. These theoretical estimates of fault tolerance allow you to pre-select the appropriate redundancy method without designing and building specific complex microcircuits.

Однако, учитывая большую стоимость разработки и изготовления сложных цифровых микросхем, для большей обоснованности выбора способа резервирования для построения цифровых микросхем, отказоустойчивых к облучению, необходимо получить экспериментальные оценки отказоустойчивости, которые могут обеспечить различные способы постоянного резервирования цифровых микросхем.However, given the high cost of the development and manufacture of complex digital microcircuits, in order to make the choice of a redundancy method for building digital microcircuits fault-tolerant to radiation more reasonable, it is necessary to obtain experimental estimates of fault tolerance, which can provide various methods of permanent redundancy of digital microcircuits.

Для получения этих экспериментальных оценок необходимо провести испытания различных способов постоянного резервирования облучаемых цифровых микросхем, а не испытания конкретных микросхем, созданных для разных применений и имеющих структуру, не позволяющую обнаруживать подавляющее число отказов. Например, если конкретная цифровая микросхема представляет собой арифметическое устройство, то о его отказе можно будет судить по неверному результату на его выходе, но при этом нельзя обнаружить отказы в его элементах и измерить время до первого ее отказа, который может произойти задолго до получения результата арифметической операции. А без этого невозможно будет вычислить отказоустойчивость цифровой микросхемы.To obtain these experimental estimates, it is necessary to test various methods of permanent redundancy of irradiated digital microcircuits, rather than testing specific microcircuits created for different applications and having a structure that does not allow detecting the overwhelming number of failures. For example, if a particular digital microcircuit is an arithmetic device, then its failure can be judged by the incorrect result at its output, but at the same time it is impossible to detect failures in its elements and measure the time until its first failure, which can occur long before the arithmetic result is obtained. operations. And without this it will be impossible to calculate the fault tolerance of a digital microcircuit.

Предлагаемое изобретение посвящено проблеме создания технических средств для проведения испытаний мажоритарного способа резервирования микросхем. Эти средства представляют собой способ косвенного измерения отказоустойчивости испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования, и функциональную структуру испытательной микросхемы, которая может быть реализована мажоритарным способом постоянного резервирования. Здесь под испытательной микросхемой понимается микросхема, единственной функцией которой является обеспечение испытания способа косвенного измерения отказоустойчивости микросхем при способе их постоянного резервирования. Для обеспечения указанного испытания функциональная структура испытательной микросхемы должна позволять обнаруживать все отказы в ней в процессе ее работы.The proposed invention is devoted to the problem of creating technical means for testing the majority method for backing up microcircuits. These means are a method of indirect measurement of the fault tolerance of test digital microcircuits built by the method of permanent majority backup, and the functional structure of the test microcircuit, which can be implemented by the majority method of permanent backup. Here, a test microcircuit is understood as a microcircuit, the only function of which is to provide testing of a method for indirectly measuring the fault tolerance of microcircuits with a method for their permanent redundancy. To ensure the specified test, the functional structure of the test microcircuit should allow detecting all failures in it during its operation.

Известен способ постоянного мажоритарного резервирования цифровых микросхем, отказоустойчивых к облучению и ориентированных на построение логических устройств, а не устройств памяти (см., книгу Александрова П.А., Жука В.И. и Литвинова В.Л. «Способы построения отказоустойчивых цифровых микросхем и оценки вероятностей их отказа, вызванного облучением», М.: Издательский Дом «ПоРог», 2019, Раздел 7, С. 54-70) и статью этих авторов в соавторстве с Бударагиным В.В. и Стельмак С.Е. «Сравнительные оценки отказоустойчивости мажоритарно резервированных и покомпонентно дублированных микросхем при облучении» // Нано- и микросистемная техника, 2016, №3, С. 176-185.There is a known method of permanent majority reservation of digital microcircuits, fault-tolerant to radiation and focused on the construction of logical devices, not memory devices (see, the book by Alexandrov P.A., Zhuk V.I. and Litvinov V.L. "Methods for constructing fault-tolerant digital microcircuits and assessing the probabilities of their failure caused by radiation ", M .: Publishing House" PoRog ", 2019, Section 7, pp. 54-70) and an article by these authors in collaboration with V.V. Budaragin. and Stelmak S.E. "Comparative assessments of fault tolerance of majority redundant and component-wise duplicated microcircuits during irradiation" // Nano- and microsystem technology, 2016, No. 3, pp. 176-185.

Однако способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования и функциональная структура испытательной цифровой микросхемы, предназначенной для реализации этого способа, не известен.However, the method for indirectly measuring the fault tolerance of irradiated test digital microcircuits built by the method of permanent majority reservation and the functional structure of the test digital microcircuit intended for the implementation of this method is not known.

Прототипом предлагаемого способа является способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых испытательных микросхем, построенных способом постоянного резервирования (см. патент РФ № RU 2724804 от 27.11.2019, МПК G06F 11/07, Александров П.А., Жук В.И., «Способ косвенных измерений отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных различными способами поэлементного резервирования, и функциональная структура испытательной микросхемы, предназначенной для реализации этого способа»).The prototype of the proposed method is a method for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated digital test microcircuits built by the method of permanent redundancy (see RF patent No. RU 2724804 dated 27.11.2019, IPC G06F 11/07, Aleksandrov P.A., Zhuk V.I., "Method indirect measurements of the fault tolerance of the irradiated test digital microcircuits, built by various methods of element-by-element redundancy, and the functional structure of the test microcircuit, designed to implement this method ").

Однако способ-прототип предназначен для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных способами постоянного поэлементного резервирования, и не может быть использован для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных микросхем, построенных способом мажоритарного резервирования.However, the prototype method is intended for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated test digital microcircuits built by means of constant element-by-element redundancy, and cannot be used to indirectly measure the fault tolerance of irradiated test microcircuits built by the majority redundancy method.

Способ-прототип состоит в том, что во время облучения микросхемы измеряют начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, затем вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле:The prototype method consists in the fact that during the irradiation of the microcircuit, the initial length of time of the irradiation of the microcircuit before its failure is measured, which makes it possible to estimate the probability of failure of the microcircuit, then the fluence is calculated at which the failure of the microcircuit occurred, according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Ф - флюенс, или иначе говоря, число частиц, попавших в 1 см2 микросхемы за время облучения до ее отказа,where Ф is the fluence, or in other words, the number of particles that got into 1 cm 2 of the microcircuit during the irradiation time until its failure,

I - интенсивность облучения,I - intensity of irradiation,

tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа,t open - the initial period of time of irradiation of the microcircuit before its failure,

позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, а затем по вычисленному флюенсу, площади микросхемы, числу логических элементов в микросхеме и заданной вероятности повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы, вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения на основе постоянного поэлементного резервирования формуле вероятности отказа микросхемы:allowing to estimate the probability of a microcircuit failure, and then by the calculated fluence, the area of the microcircuit, the number of logical elements in the microcircuit and a given probability of damage to a unit area of the microcircuit when a particle enters it, the fault tolerance of the microcircuit is calculated according to the corresponding method of its construction on the basis of constant element-by-element redundancy to the formula for the probability of a microcircuit failure :

Figure 00000003
Figure 00000003

где j - идентификатор способа построения микросхемы,where j is the identifier of the microcircuit construction method,

Рот, .j - вероятность отказа микросхемы, характеризующая ее отказоустойчивость,P from, .j - the probability of failure of the microcircuit, which characterizes its fault tolerance,

ƒj, Фj и Sj - формула, флюенс и площадь микросхемы, соответствующие j-му способу построения микросхемы,ƒ j , Ф j and S j are the formula, fluence and area of the microcircuit corresponding to the j-th method of constructing a microcircuit,

N - число условных одинаковых компонентов, в частности, логических элементов, в микросхеме,N is the number of conditional identical components, in particular, logical elements, in a microcircuit,

W - вероятность повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы.W is the probability of damage to a unit area of the microcircuit when a particle enters it.

В способе-прототипе в качестве соответствующей способу построения цифровой микросхемы формуле (3) могут быть использованы конкретные известные или пока неизвестные математические формулы вероятности отказа микросхем, построенных способами постоянного поэлементного резервирования, а именно структурно дублированной, квадрированной и 9-кратно резервированной микросхемы, а также для нерезервированной микросхемы.In the prototype method, as the formula (3) corresponding to the method for constructing a digital microcircuit, specific known or so far unknown mathematical formulas for the probability of failure of microcircuits built by means of constant element-by-element redundancy, namely structurally duplicated, quadrated and 9-fold redundant microcircuits, can be used, as well as for a non-redundant microcircuit.

Недостаток способа-прототипа состоит в том, что он не позволяет провести косвенное измерение отказоустойчивости испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования. Это обусловлено тем, что в способе-прототипе не используют испытательные цифровые микросхемы, построенные способом постоянного мажоритарного резервирования и не используют формулу вероятности отказа цифровой микросхемы, построенной способом постоянного мажоритарного резервирования.The disadvantage of the prototype method is that it does not allow an indirect measurement of the fault tolerance of test digital microcircuits built by the method of permanent majority reservation. This is due to the fact that the prototype method does not use test digital microcircuits constructed by the method of permanent majority reservation and does not use the formula for the probability of failure of a digital microcircuit built by the method of permanent majority reservation.

Прототипом предлагаемой функциональной структуры испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении является функциональная структура, построенная способом постоянного поэлементного резервирования (см. указанный выше патент РФ № RU 2724804 от 27.11.2019).The prototype of the proposed functional structure of a test digital microcircuit for indirect measurement of its fault tolerance during irradiation is a functional structure built by the method of constant element-by-element redundancy (see the above RF patent No. RU 2724804 dated November 27, 2019).

Функциональная структура-прототип содержит входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, а также n-разрядную двоичную комбинационную логическую схему, представляющую набор последовательных цепочек одинаковых одновходовых логических элементов, причем каждая из этих цепочек установлена между одноименными i-ми (i=1, 2, …, n) двоичными разрядами входного и выходного регистра. Функциональная структура-прототип реализуется различными способами постоянного поэлементного резервирования или без ее резервирования.The prototype functional structure contains input and output n-bit binary registers, a control unit for receiving reference standards into the input register from a non-irradiated measurement control computer system and a control unit for receiving a result code into the output register by a signal of the specified measurement control computer system, as well as an n-bit a binary combinational logic circuit representing a set of sequential chains of identical single-input logic gates, each of these chains being installed between the same i-th (i = 1, 2, ..., n) binary bits of the input and output registers. The functional prototype structure is implemented in various ways of constant element-by-element reservation or without its reservation.

Недостаток функциональной структуры-прототипа состоит в том, что она не реализована мажоритарным способом резервирования с использованием мажоритарных клапанов и поэтому не может быть использована для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных микросхем, построенных способом мажоритарного резервирования.The disadvantage of the functional prototype structure is that it is not implemented by the majority redundancy method using majority valves and therefore cannot be used to indirectly measure the fault tolerance of irradiated test microcircuits built by the majority redundancy method.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является разработка способа косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования, и функциональной структуры испытательной микросхемы, построенной способом постоянного мажоритарного резервирования и позволяющей обнаруживать в ней отказы и предназначенной для реализации предлагаемого способа косвенного измерения.The problem solved by the proposed invention is the development of a method for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by the method of permanent majority backup, and the functional structure of the test microcircuit, built by the constant majority backup method and allowing to detect failures in it and intended for the implementation of the proposed method of indirect measurement.

Предлагаемые способ и функциональная структура направлены на достижение технического результата, состоящего в создании средств проведения испытаний способа построения цифровых микросхем на основе постоянного мажоритарного резервирования с целью получения экспериментальных оценок их отказоустойчивости к облучению.The proposed method and functional structure are aimed at achieving a technical result consisting in creating means for testing a method for constructing digital microcircuits on the basis of permanent majority reservation in order to obtain experimental estimates of their fault tolerance to irradiation.

Достижение этого технического результата оказалось возможным благодаря тому, что оценки отказоустойчивости облучаемых микросхем «по площадям», использованные в прототипе, основаны на том факте, что облучение действует на «площадь» микросхемы независимо от ее функционального содержания. Это позволило создать для испытаний способа постоянного мажоритарного резервирования микросхем простую функциональную структуру испытательной микросхемы, специально предназначенную и приспособленную для измерения ее отказоустойчивости в процессе ее облучения и позволяющую просто обнаруживать отказы испытательной микросхемы в процессе ее облучения.The achievement of this technical result was made possible due to the fact that the assessments of the fault tolerance of the irradiated microcircuits "by area" used in the prototype are based on the fact that the irradiation acts on the "area" of the microcircuit regardless of its functional content. This made it possible to create a simple functional structure of a test microcircuit for testing the method of permanent majority reservation of microcircuits, specially designed and adapted to measure its fault tolerance during its irradiation and allowing one to simply detect failures of the test microcircuit during its irradiation.

Для достижения этого технического результата предложен способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых микросхем, построенных способом постоянного резервирования, заключающийся в том, что это косвенное измерение отказоустойчивости проводят на испытательной микросхеме во время ее облучения и при этом измеряют начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, затем вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле:To achieve this technical result, a method is proposed for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated digital microcircuits, built by the method of permanent redundancy, which consists in the fact that this indirect measurement of fault tolerance is carried out on the test microcircuit during its irradiation, and at the same time, the initial period of the microcircuit irradiation until its failure is measured, allowing estimate the probability of a microcircuit failure, then calculate the fluence at which the microcircuit failed, according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Ф - флюенс,where Ф is the fluence,

I - интенсивность облучения,I - intensity of irradiation,

tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы,t open - the initial period of time of the microcircuit irradiation until its failure, which makes it possible to estimate the probability of microcircuit failure,

а затем по вычисленному флюенсу, площади микросхемы, числу логических элементов в микросхеме и заданной вероятности повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы, вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения формуле вероятности отказа микросхемы,and then, according to the calculated fluence, the area of the microcircuit, the number of logical elements in the microcircuit and the given probability of damage to a unit area of the microcircuit when a particle enters it, the fault tolerance of the microcircuit is calculated according to the formula for the probability of failure of the microcircuit corresponding to the method of its construction,

измерение начального отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа производят на облучаемой испытательной микросхеме, соединенной с необлучаемой вычислительной системой управления измерением, с помощью которой производят измерение времени облучения, вычисления флюенса и отказоустойчивости микросхемы, проверку результатов работы микросхемы и фиксацию отказов микросхемы,the measurement of the initial length of time for the irradiation of the microcircuit before its failure is carried out on an irradiated test microcircuit connected to a non-irradiated computational measurement control system, which measures the irradiation time, calculates the fluence and fault tolerance of the microcircuit, checks the results of the microcircuit operation and fixes microcircuit failures,

время облучения микросхемы измеряют числом циклов ее работы, в каждом из которых на информационном входе микросхемы устанавливают контрольный эталон, а на выходе микросхемы получают код результата, эти циклы задают управляющими сигналами необлучаемой вычислительной системы управления измерением, в которой ведут счет циклов и из которой передают в микросхему контрольные эталоны, а также в которую передают коды результатов в каждом цикле и в которой в каждом цикле фиксируют отказ микросхемы при несовпадением ее кода результата с входным эталоном,the irradiation time of the microcircuit is measured by the number of cycles of its operation, in each of which a control standard is set at the information input of the microcircuit, and a result code is obtained at the output of the microcircuit; microcircuit control standards, as well as into which the result codes are transmitted in each cycle and in which in each cycle the failure of the microcircuit is recorded if its result code does not coincide with the input standard,

в качестве указанного начального отрезка времени работы микросхемы до ее отказа измеряют средний отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до момента фиксации числа последовательных отказов облучаемой микросхемы в заданном числе соседних циклов ее работы,as the specified initial period of time of operation of the microcircuit until its failure, the average length of time of irradiation of the microcircuit is measured from the moment of irradiation, taken as the initial one, until the moment of fixing the number of consecutive failures of the irradiated microcircuit in a given number of neighboring cycles of its operation,

при этом в качестве испытательной микросхемы используют микросхему, построенную способом мажоритарного резервирования логических блоков с формированием результатов с помощью мажоритарных клапанов, а отказоустойчивость микросхемы вычисляют по формуле, соответствующей мажоритарному способу ее построения и кратности резервирования.In this case, a microcircuit built by the method of majority reservation of logical blocks with the formation of results using majority valves is used as a test microcircuit, and the fault tolerance of the microcircuit is calculated by the formula corresponding to the majority method of its construction and the multiplicity of redundancy.

Это позволяет решить проблему создания способа косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования и при этом обеспечить простые способы измерения отрезков времени облучения испытательной микросхемы и способ обнаружения ее отказов.This makes it possible to solve the problem of creating a method for indirectly measuring the fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by the method of permanent majority backup, and at the same time providing simple methods for measuring the lengths of irradiation of a test microcircuit and a method for detecting its failures.

Достижению этого технического результата способствует то, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента начала измерения времени облучения микросхемы по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемого в необлучаемую вычислительную систему управления измерением, до цикла работы микросхемы, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы, характеризуемый фактом ошибки в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим моменту начала измерения времени облучения.The achievement of this technical result is facilitated by the fact that the time interval of the microcircuit irradiation is measured from the moment the microcircuit irradiation time begins to measure according to the signal of the irradiation gate control device supplied to the non-irradiated measurement control computer system, to the microcircuit operation cycle, in which the first microcircuit failure is detected, characterized by the fact errors in the code, which is the result of the operation of the microcircuit, when comparing this code with the standard corresponding to the moment of the beginning of the measurement of the irradiation time.

Это позволяет обнаружить первый отказ в микросхеме при ее облучении и в дальнейшем использовать момент этого первого отказа при измерении среднего отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа.This makes it possible to detect the first failure in the microcircuit during its irradiation and then use the moment of this first failure when measuring the average length of time of the microcircuit irradiation until its failure.

Достижению указанного технического результата способствует также то, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают начальный момент начала измерения времени облучения по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемому в необлучаемую вычислительную систему управления измерением.The achievement of the specified technical result is also facilitated by the fact that for the moment of irradiation, taken as the initial moment of measuring the average length of time of the irradiation of the microcircuit, the initial moment of the start of measuring the irradiation time is taken according to the signal of the device for controlling the irradiation gate supplied to the non-irradiated computing control system of the measurement.

Это позволяет по желанию испытателя использовать отрезок времени до первого отказа микросхемы при измерении среднего отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа.This allows, at the request of the tester, to use the period of time until the first failure of the microcircuit when measuring the average length of time of irradiation of the microcircuit before its failure.

Достижению технического результата способствует и то, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент первого отказа микросхемы после начала измерения в необлучаемой вычислительной системе управления измерением.The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that for the moment of irradiation, taken as the initial moment of measuring the average length of time of irradiation of the microcircuit, the moment of the first failure of the microcircuit after the start of the measurement in the non-irradiated computing control system of the measurement is taken.

Это позволяет по желанию испытателя в дальнейшем использовать момент этого первого отказа при измерении среднего отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа.This allows, at the request of the tester, in the future to use the moment of this first failure when measuring the average length of time of irradiation of the microcircuit before its failure.

Технический результат достигается также благодаря тому, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим коду результата при предыдущем отказе микросхемы.The technical result is also achieved due to the fact that the length of time of irradiation of the microcircuit is measured from the moment of its previous failure to the moment of its next failure according to the number of operating cycles of the microcircuit that have passed from the moment of the previous failure to the cycle of its operation, in which an error will be detected in the code resulting from the work microcircuit, when comparing this code with the standard corresponding to the result code of the previous microcircuit failure.

Это позволяет решить задачу измерения длительности среднего отрезка облучения микросхемы до ее отказа.This makes it possible to solve the problem of measuring the duration of the average segment of the irradiation of the microcircuit before its failure.

Для достижения технического результата предложена функциональная структура испытательной микросхемы, содержащая входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, причем на входе каждого разряда выходного регистра установлен один k-кратно резервированный логический узел, содержащий мажоритарный клапан, выход которого соединен со входом того разряда выходного регистра, который соответствует этому логическому узлу, и установленные на входах мажоритарного клапана k одинаковых резервируемых блоков, каждый из которых содержит последовательную цепочку одновходовых комбинационных логических элементов, а вход каждой из этих цепочек соединен с выходом одного из разрядов входного регистра.To achieve the technical result, a functional structure of a test microcircuit is proposed, containing input and output n-bit binary registers, a control unit for receiving control standards into the input register from a non-irradiated measurement control computer system and a control unit for receiving a result code into the output register according to the signal of the said measurement control computer system , and at the input of each bit of the output register there is one k-fold redundant logical node containing a majority valve, the output of which is connected to the input of that bit of the output register corresponding to this logical node, and k identical redundant blocks installed at the inputs of the majority valve, each of which contains a sequential chain of single-input combinational logic elements, and the input of each of these chains is connected to the output of one of the bits of the input register.

Это позволяет создать простую функциональную структуру испытательной микросхемы, служащую для реализации предлагаемого способа косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования и обеспечивающих обнаружение в них отказов.This allows you to create a simple functional structure of the test microcircuit, which serves to implement the proposed method for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated test microcircuits, built by the method of permanent majority redundancy and ensuring the detection of failures in them.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На фиг. 1 показана схема испытательной системы для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных с использованием способа постоянного мажоритарного резервирования.FIG. 1 shows a schematic diagram of a test system for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated test digital microcircuits built using the permanent majority backup method.

На фиг. 2 показана функциональная структура испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении, реализуемая с использование способа ее постоянного мажоритарного резервирования.FIG. 2 shows the functional structure of a test digital microcircuit for indirect measurement of its fault tolerance under irradiation, implemented using the method of its permanent majority reservation.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

1. Состав испытательной системы1. Composition of the test system

Испытательная система (фиг. 1) для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных цифровых микросхем, построенных способом постоянного мажоритарного резервирования, содержит источник 1 радиационного излучения, построенный, например, на основе атомного реактора, затвор 2 облучения, устройство 3 управления затвором 2 облучения, испытательная цифровая микросхема 4, установленная в качестве облучаемого образца, и удаленная необлучаемая вычислительная система 5 управления измерением, установленная в необлучаемом помещении 6. Соединение 7 служит для передачи n-разрядного двоичного кода контрольного эталона из вычислительной системы 5 в микросхему 4. Соединение 8 служит для передачи n-разрядного двоичного кода результата работы микросхемы 4 в вычислительную систему 5. Соединение 9 служит для подачи управляющего сигнала приема контрольных эталонов в микросхему 4, а соединение 10 служит для подачи управляющего сигнала приема кода результата работы микросхемы 4 в ее выходной регистр (на фиг. 1 не показан). Соединение 11 служит для подачи устройством 3 сигналов управления («открыть», «закрыть») затвором 2 облучения, а соединение 12 служит для подачи управляющего сигнала начала измерений в вычислительную систему 5.The test system (Fig. 1) for indirect measurement of the fault tolerance of the irradiated test digital microcircuits, built by the method of permanent majority backup, contains a radiation source 1, built, for example, on the basis of an atomic reactor, an irradiation shutter 2, a device 3 for controlling an irradiation shutter 2, a test digital microcircuit 4, installed as an irradiated sample, and a remote non-irradiated measurement control computing system 5, installed in a non-irradiated room 6. Connection 7 serves to transfer the n-bit binary code of the control standard from the computer system 5 to microcircuit 4. Connection 8 serves to transfer n -bit binary code of the result of the operation of the microcircuit 4 into the computer system 5. Connection 9 serves to supply a control signal for receiving control standards to the microcircuit 4, and connection 10 serves to supply a control signal for receiving the code of the result of the operation of the microcircuit 4 in its output histr (in Fig. 1 not shown). Connection 11 serves for the device 3 supplying control signals ("open", "close") by the irradiation shutter 2, and connection 12 serves to supply the control signal for the start of measurements to the computer system 5.

2. Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы2. Functional structure of the test digital microcircuit

Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы 4, реализуемая с использованием способа ее постоянного мажоритарного резервирования (фиг. 2) содержит входной n-разрядный двоичный регистр 13, выходной n-разрядный двоичный регистр 14, узел 15 управления приемом n-разрядного двоичного кода контрольного эталона во входной регистр 13, узел 16 управления приемом кода результата работы микросхемы 4 в выходной регистр 14. Для реализации мажоритарного резервирования в микросхеме 4 установлены k-кратно (k=3, 5 или 7) резервированные узлы 17. Для примера на фиг. 2 используется k=3, т.е. троирование. На выходе каждого узла 17 установлен мажоритарный клапан 18, выход которого соединен со входом соответствующего этому узлу 17 разряду выходного регистра 14.The functional structure of the test digital microcircuit 4, implemented using the method of its permanent majority reservation (Fig. 2), contains an input n-bit binary register 13, an output n-bit binary register 14, a node 15 for controlling the reception of an n-bit binary code of the control standard in the input register 13, control unit 16 for receiving the code of the result of the operation of the microcircuit 4 into the output register 14. To implement the majority reservation in the microcircuit 4, redundant nodes 17 are installed k-fold (k = 3, 5 or 7). For example, in FIG. 2, k = 3 is used, i.e. tripleting. At the output of each node 17, a majority valve 18 is installed, the output of which is connected to the input of the output register 14 corresponding to this node 17.

Мажоритарный клапан 18 формирует выходной логический сигнал, равный значению логического сигнала на большинстве его входов (см., например, книгу см., книгу Александрова П.А., Жука В.И. и Литвинова В.Л. «Способы построения отказоустойчивых цифровых микросхем и оценки вероятностей их отказа, вызванного облучением», М.: Издательский Дом «ПоРог», 2019, подраздел 7.2.2, С. 57). В литературе мажоритарный клапан называют также мажоритарным элементом (см. книгу Угрюмова Е.П. «Цифровая схемотехника», 3-е издание, СПб «БХВ-Петербург», 2010, С. 106). Однако сложные мажоритарные элементы состоят из большого числа логических элементов, особенно при большой кратности резервирования (при k=5 и 7). Поэтому представляется, что общем случае правильнее вместо термина «мажоритарный элемент» пользоваться термином «мажоритарный клапан» (см. Википедию).The majority valve 18 generates an output logic signal equal to the value of the logic signal at most of its inputs (see, for example, see the book, see the book by PA Aleksandrov, VI Zhuk and VL Litvinov, “Methods for building fault-tolerant digital microcircuits and assessing the probabilities of their failure caused by radiation ", M .: Publishing House" PoRog ", 2019, subsection 7.2.2, p. 57). In the literature, the majority valve is also called the majority element (see the book by E. Ugryumov "Digital circuitry", 3rd edition, SPb "BHV-Petersburg", 2010, p. 106). However, complex majority elements consist of a large number of logical elements, especially with a large redundancy ratio (for k = 5 and 7). Therefore, it seems that in the general case it is more correct to use the term “majority valve” instead of the term “majority element” (see Wikipedia).

Мажоритарные клапаны 18 могут быть нерезервированными или резервированными, т.е., например, дублированными, либо квадрированными, т.е., построенными на квадрированных транзисторах (см., например, указанную выше книгу Александрова П.А., Жука В.И. и Литвинова В.Л. «Способы построения отказоустойчивых цифровых микросхем и оценки вероятностей их отказа, вызванного облучением», М.: Издательский дом «ПоРог», С. 58, 64-66, 71-73).The majority valves 18 can be non-redundant or redundant, i.e., for example, duplicated, or quadrated, i.e., built on quadratic transistors (see, for example, the above book by P.A. Aleksandrov, V.I. Zhuk. and Litvinova VL "Methods for constructing fault-tolerant digital microcircuits and assessing the probabilities of their failure caused by radiation", M .: Publishing house "PoRog", pp. 58, 64-66, 71-73).

Разряду входного регистра 13 соответствует только один разряд выходного регистра 14. На k входах мажоритарного клапана 18 установлены соответственно k одинаковых резервируемых блоков 19. Каждый из блоков 19 содержит цепочку одновходовых комбинационных логических элементов 20, а вход каждой из этих цепочек соединен с выходом одного из разрядов входного регистра 12.The bit of the input register 13 corresponds only to one bit of the output register 14. At the k inputs of the majority valve 18, respectively, k identical redundant blocks are installed 19. Each of the blocks 19 contains a chain of single-input combinational logic elements 20, and the input of each of these chains is connected to the output of one of the digits input register 12.

Работа испытательной системы (фиг. 1) для косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых испытательных микросхем рассматривается ниже в три этапа: сначала рассматривается совместная работа вычислительной системы 5 и микросхемы 4 (фиг. 2), затем рассматривается измерение отрезков времени и после этого рассматривается вычисление отказоустойчивости микросхемы 4.The operation of the test system (Fig. 1) for indirect measurement of the fault tolerance of the irradiated test microcircuits is considered below in three stages: first, the joint operation of the computing system 5 and the microcircuit 4 (Fig. 2) is considered, then the measurement of time intervals is considered, and after that the calculation of the fault tolerance of the microcircuit 4 is considered. ...

3. Совместная работа вычислительной системы 5 и микросхемы 43. Joint operation of computing system 5 and microcircuit 4

Начиная с момента своего включения вычислительная система 5 с постоянной частотой синхронно формирует пары управляющих сигналов начала и конца циклов работы микросхемы 4. Период этой частоты является длительностью Tц цикла работы вычислительной системы 5:Since its enable computer system 5 generates a constant frequency synchronous pair of control signals the beginning and end of work cycles chip 4. This frequency is the period duration T u operation cycle of a computer system 5:

Figure 00000005
Figure 00000005

где Т1 - длительность времени между сигналами начала и конца цикла работы микросхемы 4,where T 1 is the duration of time between the signals of the beginning and end of the cycle of operation of the microcircuit 4,

Т2 - длительность обработки кода результата работы микросхемы 4, полученного в одном цикле ее работы.T 2 is the duration of processing the code of the result of the operation of the microcircuit 4, obtained in one cycle of its operation.

Эта обработка кода результата работы микросхемы 4, полученного в одном цикле ее работы, осуществляется вычислительной системой 5, которая измеряет время работы микросхемы 4 по числу указанных циклов работы вычислительной системы 5, равному числу циклов работы микросхемы 4. Из формулы (4) видно, что цикл работы микросхемы 4 является частью цикла работы вычислительной системы 5.This processing of the code of the result of the operation of the microcircuit 4, obtained in one cycle of its operation, is carried out by the computer system 5, which measures the operating time of the microcircuit 4 according to the number of specified cycles of operation of the computer system 5, equal to the number of cycles of operation of the microcircuit 4. From formula (4) it can be seen that the cycle of operation of microcircuit 4 is part of the cycle of operation of the computing system 5.

Время облучения микросхемы 4 вычисляют умножением измеренного числа циклов работы вычислительной системы 5 на длительность Tц этого цикла.The irradiation time of the microcircuit 4 is calculated by multiplying the measured number of operating cycles of the computing system 5 by the duration T c of this cycle.

Вычислительная система 5 передает в микросхему 4 управляющие сигналы начала цикла по соединению 9, и управляющие сигналы конца цикла работы микросхемы 4 передает по соединению 10. Каждый цикл работы микросхемы 4 определен парой сигналов начала и конца цикла ее работы.The computer system 5 transmits to the microcircuit 4 control signals of the beginning of the cycle via connection 9, and the control signals of the end of the cycle of the operation of the microcircuit 4 via connection 10. Each cycle of the operation of the microcircuit 4 is determined by a pair of signals of the beginning and end of the cycle of its operation.

Сигналы начала цикла поступают в узел 15 управления приемом контрольных эталонов во входной регистр 13 микросхемы 4, а сигналы конца цикла работы микросхемы 4 поступают в узел 16 управления приемом кода результата работы микросхемы 4 в выходной регистр 14. В узлах 15 и 16 формируются управляющие сигналы приема кодов во входной регистр 13 и в выходной регистр 14 соответственно.The signals of the beginning of the cycle are fed to the node 15 for controlling the reception of control standards in the input register 13 of the microcircuit 4, and the signals of the end of the cycle of the operation of the microcircuit 4 are fed to the node 16 for controlling the reception of the code of the result of the operation of the microcircuit 4 in the output register 14. In nodes 15 and 16, the control signals of reception are generated codes in the input register 13 and in the output register 14, respectively.

Проверка отказа микросхемы 4Chip 4 failure check

В начале каждого цикла по сигналу начала цикла, подаваемому в узел 15 из вычислительной системы 5, происходит прием контрольного эталона во входной регистр 13. Затем в результате переходного процесса в последовательных цепочках одинаковых комбинационных логических элементов 20 на входах мажоритарных клапанов 18 формируются выходные коды резервируемых блоков 19, а на выходах мажоритарных клапанов 18 формируются коды результата работы микросхемы 4 в течение одного цикла. И в конце цикла работы микросхемы 4 эти коды с выходов мажоритарных клапанов 18 принимаются в выходной регистр 14.At the beginning of each cycle, at the start of the cycle signal supplied to node 15 from the computing system 5, the control standard is received into the input register 13. Then, as a result of the transient process in the successive chains of identical combinational logic elements 20 at the inputs of the majority valves 18, the output codes of the redundant blocks are generated 19, and at the outputs of the majority valves 18, the codes of the result of the operation of the microcircuit 4 are formed during one cycle. And at the end of the cycle of operation of microcircuit 4, these codes from the outputs of the majority valves 18 are taken into the output register 14.

Потенциальные выходные сигналы регистра 14 передают в вычислительную систему 5 по соединению 8. Длительность цикла работы микросхемы 4 в основном определяется длительностью переходного процесса в последовательных цепочках одинаковых логических элементов 20, число которых в цепочке может быть очень большим, и в мажоритарных клапанах 18.The potential output signals of the register 14 are transmitted to the computer system 5 via connection 8. The cycle time of the microcircuit 4 is mainly determined by the duration of the transient process in sequential chains of identical logic elements 20, the number of which in the chain can be very large, and in majority valves 18.

Отказ микросхемы 4 фиксируется по несоответствию кода во входном регистре 13 коду в выходном регистре 14. Это несоответствие проверяется в вычислительной системе 5 и состоит в том, что код в разряде выходного регистра 14, соединенном с выходом любого мажоритарного клапана 18, должен содержать код, совпадающий с большинством кодов в разрядах входного регистра 12, соединенных со входами резервируемых блоков 19, выходы которых соединены со входами этого мажоритарного клапана 18. Например, пусть при троировании коды в трех разрядах входного регистра 12, выходы которых соединены с тремя входами резервируемых блоков 19, входящих в один резервированный узел 17, будут 101. Тогда при отсутствии ошибки этому коду должен соответствовать код «1» на выходе мажоритарного клапана 18 и в соединенном с ним разряде выходного регистра 14.The failure of microcircuit 4 is fixed by the mismatch of the code in the input register 13 with the code in the output register 14. This mismatch is checked in the computer system 5 and consists in the fact that the code in the bit of the output register 14 connected to the output of any majority valve 18 must contain a code that matches with most of the codes in the bits of the input register 12, connected to the inputs of the redundant blocks 19, the outputs of which are connected to the inputs of this majority valve 18. into one redundant node 17, there will be 101. Then, in the absence of an error, this code must correspond to the code "1" at the output of the majority valve 18 and in the associated bit of the output register 14.

Если в каком-либо цикле указанные проверяемые коды соответствуют друг другу, то в этом цикле отказа микросхемы не произошло. В следующем цикле можно сохранить прежний эталон во входном регистре 13, например, не подавая сигнал начала цикла в узел 15, и проверить на соответствие указанные проверяемые коды в микросхемы 4 с помощью вычислительной системы 5. Если же в каком-либо цикле вычислительная система 5 обнаружит взаимное несоответствие проверяемых кодов, то произошел отказ микросхемы 4.If in any cycle the specified checked codes correspond to each other, then in this cycle the microcircuit did not fail. In the next cycle, you can save the previous reference in the input register 13, for example, without giving a signal to start the cycle in node 15, and check for compliance with the specified verifiable codes in the microcircuit 4 using the computer system 5. If, in any cycle, the computer system 5 detects there is a mutual inconsistency of the codes being checked, then a failure of the microcircuit has occurred 4.

Если в некотором цикле вычислительная система 5 обнаруживает отказ микросхемы 4, то в следующем цикле она в качестве эталона передает во входной регистр 14 ошибочный выходной код, полученный в предыдущем цикле. Если в этом следующем цикле выходной код микросхемы 4 совпадет с ошибочным входным кодом, то это означает, что в этом следующем цикле не было отказа. Если же в этом следующем цикле ошибочный входной код не совпадет с выходным кодом микросхемы 4, то это означает, что в этом следующем цикле произошел отказ, что будет зафиксировано вычислительной системой 5.If in a certain cycle the computer system 5 detects a failure of the microcircuit 4, then in the next cycle it transfers the erroneous output code obtained in the previous cycle to the input register 14 as a reference. If in this next cycle the output code of microcircuit 4 coincides with the erroneous input code, then this means that there was no failure in this next cycle. If, in this next cycle, the erroneous input code does not coincide with the output code of microcircuit 4, then this means that a failure occurred in this next cycle, which will be recorded by the computer system 5.

4. Измерение времени облучения4. Measurement of exposure time

Перед началом работы устанавливают нужный режим источника 1 радиационного излучения с заданной постоянной интенсивностью I. Затем открывают затвор 2 по сигналу устройства 3 управления затвором 2, передаваемому по соединению 11. Затем в момент времени, регулируемый испытателем, по сигналу устройства 3, который подается по соединению 12, включают начало измерения в вычислительной системе 5 управления измерением. Момент начала измерения обозначим t0.Before starting work, set the desired mode of the radiation source 1 with a given constant intensity I. Then open the shutter 2 by the signal of the control device 3 of the shutter 2, transmitted through connection 11. Then, at a time controlled by the tester, by the signal of the device 3, which is fed through the connection 12 include the start of measurement in the measurement control computer system 5. The moment of the beginning of the measurement will be denoted by t 0 .

Поскольку время открытия механического затвора 2 достаточно большое (порядка нескольких секунд) и неопределенное, то момент начала облучения может не совпадать с моментом начала измерения в вычислительной системе 5. В связи с этим испытателю предоставлена возможность вести одновременно два вида измерения времени работы микросхемы 4.Since the opening time of the mechanical shutter 2 is rather long (on the order of several seconds) and undefined, the instant of the beginning of irradiation may not coincide with the instant of the beginning of the measurement in the computer system 5. In this regard, the tester is given the opportunity to simultaneously measure two types of measurement of the operating time of the microcircuit 4.

В первом виде измерения за момент облучения, принятый за начальный, принимают момент начала измерения t0=0. Во втором виде измерения за момент облучения, принятый за начальный, принимают момент фиксации первого отказа микросхемы после момента начала измерений t0.In the first form of measurement, for the moment of irradiation, taken as the initial one, the moment of the start of measurement t 0 = 0 is taken. In the second type of measurement, for the moment of irradiation, taken as the initial one, the moment of fixing the first failure of the microcircuit after the moment of the start of measurements t 0 is taken.

Как говорилось выше, время облучения микросхемы 4 измеряют числом циклов, умноженным на длительность цикла работы вычислительной системы 5 управления изменением.As mentioned above, the irradiation time of the microcircuit 4 is measured by the number of cycles multiplied by the cycle time of the change control computing system 5.

Время облучения до момента первого отказа микросхемы измеряют от момента начала измерений t0=0 до цикла работы микросхемы 4, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы 4, характеризуемый фактом ошибки в ее выходном коде при сравнении его с входным контрольным эталоном (во входном регистре 13) микросхемы 4, соответствующим моменту начала измерения t0=0.The irradiation time until the moment of the first failure of the microcircuit is measured from the moment of the start of measurements t 0 = 0 until the cycle of operation of the microcircuit 4, in which the first failure of the microcircuit 4 will be detected, characterized by the fact of an error in its output code when comparing it with the input control standard (in the input register 13 ) of microcircuit 4, corresponding to the moment of the beginning of measurement t 0 = 0.

По окончании заданного числа циклов в вычислительной системе 5 вычисляют условный начальный отрезок времени tотк облучения микросхемы 4 до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы 4. В качестве этого указанного начального отрезка времени работы микросхемы 4 до ее отказа вычисляют средний начальный отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до ее последнего отказа в заданном числе соседних циклов ее работы.At the end of a predetermined number of cycles in the computer system 5 is calculated conditional initial time period t OTC exposure chip 4 and its failure for assessing the probability of failure of the chip 4. As of the said initial time segment working chip 4 and its failure to calculate the average initial segment of the chip time of irradiation from the moment of irradiation, taken as the initial one, to its last failure in a given number of neighboring cycles of its operation.

Пусть, например, после момента tн облучения, принятого за начальный, в заданном числе циклов, произойдут отказы микросхемы 4 в моменты t1, t2, t3, то средний начальный отрезок времени облучения микросхемы 4 будетLet, for example, after the moment t n of irradiation, taken as the initial one, in a given number of cycles, the microcircuit 4 fails at the moments t 1 , t 2 , t 3 , then the average initial period of irradiation of the microcircuit 4 will be

tотк=(t1+t2+t3)/3.t open = (t 1 + t 2 + t 3 ) / 3.

Для вычисления, например, времени t3 сначала измеряют отрезок времениTo calculate, for example, time t 3, first measure the time interval

Figure 00000006
от момента t2 предыдущего отказа микросхемы 4 до момента t3 следующего ее отказа, после чего вычисляют момент t3 следующего ее отказа:
Figure 00000007
Figure 00000006
from the moment t 2 of the previous failure of the microcircuit 4 to the moment t 3 of its next failure, after which the moment t 3 of its next failure is calculated:
Figure 00000007

Для получения величин, аналогичных величине

Figure 00000008
измеряют отрезок времени облучения микросхемы 4 от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы 4, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в выходном коде микросхемы 4 при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим выходному коду результата при предыдущем отказе микросхемы 4.To obtain values similar to
Figure 00000008
measure the time interval of irradiation of the microcircuit 4 from the moment of its previous failure to the moment of its next failure according to the number of cycles of operation of the microcircuit 4 that have passed from the moment of the previous failure to the cycle of its operation, in which an error will be detected in the output code of the microcircuit 4 when comparing this code with the standard, corresponding to the output code of the result at the previous failure of the microcircuit 4.

Оценим приблизительно длительность цикла Тц по формуле (4). Длительность Т1 времени между сигналами начала и конца цикла микросхемы 4 оценим приблизительно по времени переходного процесса в цепочках комбинационных узлах 17, пренебрегая временем приема кодов во входной регистр 13 и в выходной регистр 14 микросхемы 4. Примем, что число двоичных разрядов в каждом из этих регистров будет n=50. Тогда, если суммарное число логических элементов во всех резервируемых блоках 19 примерно равно 100000, то длина цепочки логических элементов 20 в одном резервируемом блоке 19 будет равно 2000. При задержке на логический элемент (вентиль) 1 нсек, длительность Т1 переходного процесса в блоках 19 будет 2000 нсек, т.е. 2 мксек. Примем, например, что длительность обработки кода результата работы микросхемы 4 в одном цикле Т2=1 мксек, что вполне реально при тактовой частоте 50 мгц вычислительной системы 5. В этом случае длительность цикла составит 3 мксек, а частота циклов составит 0.33 мгц.Let us estimate approximately the duration of the cycle T c according to the formula (4). The duration T 1 of the time between the signals of the beginning and the end of the cycle of the microcircuit 4 is estimated approximately by the time of the transient process in the chains of combinational nodes 17, neglecting the time of receiving the codes in the input register 13 and in the output register 14 of the microcircuit 4. Let us assume that the number of binary bits in each of these registers will be n = 50. Then, if the total number of logical elements in all redundant blocks 19 is approximately equal to 100,000, then the length of the chain of logical elements 20 in one redundant block 19 will be equal to 2000. With a logic gate (gate) delay of 1 nsec, the duration T 1 of the transient process in blocks 19 will be 2000 nsec, i.e. 2 μs. Let us assume, for example, that the duration of processing the result code of the microcircuit 4 in one cycle is T 2 = 1 μsec, which is quite realistic at a clock frequency of 50 MHz of computing system 5. In this case, the cycle duration will be 3 μs, and the cycle frequency will be 0.33 MHz.

5. Вычисление экспериментальной оценки отказоустойчивости5. Calculation of the experimental evaluation of fault tolerance

По окончании измерения среднего отрезка времени tотк облучения микросхемы 4 до ее отказа в вычислительной системе 5 вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле:At the end of measuring the average length of time t OTC exposure chip 4 and its failure in the computer system 5 is calculated fluence in which there was a failure chip, according to the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где Ф - флюенс, I - постоянная интенсивность облучения, ⋅tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы,where F - fluence, I of - constant irradiation intensity, ⋅t TCI - initial time interval chip exposure to its refusal, for assessing the probability of failure of the chip,

а затем по вычисленному флюенсу, площади микросхемы, числу логических элементов в микросхеме, заданной вероятности повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы и другим параметрам, в вычислительной системе 5 вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей мажоритарному способу ее построения формуле вероятности отказа микросхемы. Например, в качестве такой формулы могут быть использованы формула вероятности отказа облучаемой микросхемы, построенной способом постоянного мажоритарного резервирования с нерезервированными компараторами:and then, according to the calculated fluence, the area of the microcircuit, the number of logical elements in the microcircuit, the given probability of damage to a unit of the area of the microcircuit when a particle hits it and other parameters, the computer system 5 calculates the fault tolerance of the microcircuit according to the formula for the probability of failure of the microcircuit corresponding to the majority method of its construction. For example, as such a formula, the formula for the probability of failure of an irradiated microcircuit built by the method of permanent majority redundancy with non-redundant comparators can be used:

Figure 00000010
Figure 00000010

и формула вероятности отказа облучаемой микросхемы, построенной способом постоянного мажоритарного резервирования с дублированными компараторами:and the formula for the probability of failure of the irradiated microcircuit built by the method of permanent majority reservation with duplicated comparators:

Figure 00000011
Figure 00000011

где k - кратность резервирования, нечетная, k=3, 5, 7;where k is the redundancy ratio, odd, k = 3, 5, 7;

r=(k+1)/2,r = (k + 1) / 2,

Figure 00000012
- число сочетаний из k по r,
Figure 00000012
- the number of combinations from k to r,

Pk - вероятность отказа микросхемы, характеризующая ее отказоустойчивость,P k - the probability of failure of the microcircuit, which characterizes its fault tolerance,

Фk - флюенс.Ф k - fluence.

Uk - число резервированных узлов микросхемы с кратностью k резервирования,U k is the number of redundant microcircuit nodes with redundancy factor k,

W - вероятность повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы,W is the probability of damage to a unit area of the microcircuit when a particle enters it,

mkн - число транзисторов в мажоритарном клапане при кратности резервирования k,m kн - the number of transistors in the majority valve with a redundancy ratio k,

Figure 00000013
- число компонентов (например, транзисторов) в одном резервируемом блоке при кратности резервирования k,
Figure 00000013
- the number of components (for example, transistors) in one redundant block with a redundancy ratio k,

N - число компонентов в нерезервированной микросхеме,N is the number of components in a non-redundant microcircuit,

Sн - площадь нерезервированной микросхемы.S n - the area of the non-redundant microcircuit.

Формула (3) выводится из формул (7.3-16), (7.3-8) и (7.3-12), приведенных в книге П.А. Александрова, В.И. Жука и В.Л. Литвинова «Способы построения отказоустойчивых цифровых микросхем и оценки вероятностей их отказа, вызванного облучением». - М.: Издательский Дом «ПоРог», 2019, С. 66, 64, 65. А указанная выше формула (4) приведена под номером (7.3-19) в той же книге (С. 67).Formula (3) is derived from formulas (7.3-16), (7.3-8) and (7.3-12) given in the book by P.A. Alexandrova and V.I. Zhuk and V.L. Litvinova "Methods for constructing fault-tolerant digital microcircuits and assessing the probabilities of their failure caused by radiation." - M .: Publishing House "PoRog", 2019, pp. 66, 64, 65. And the above formula (4) is given under number (7.3-19) in the same book (p. 67).

Claims (11)

1. Способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых микросхем, построенных способом постоянного резервирования, состоящий в том, что это косвенное измерение отказоустойчивости проводят на испытательной микросхеме во время ее облучения и при этом измеряют начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, затем вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле:1. A method for indirect measurement of the fault tolerance of irradiated digital microcircuits built by the method of permanent redundancy, consisting in the fact that this indirect measurement of fault tolerance is carried out on a test microcircuit during its irradiation and at the same time measuring the initial period of time of the microcircuit irradiation before its failure, which makes it possible to estimate the probability of microcircuit failure , then calculate the fluence at which the microcircuit failed, according to the formula: Ф=I⋅tотк,,F = I⋅t OTC, где Ф - флюенс, I - интенсивность облучения, tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, а затем по вычисленному флюенсу, площади микросхемы, числу логических элементов в микросхеме и заданной вероятности повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы, вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения формуле вероятности отказа микросхемы,where F - fluence, I - irradiation intensity, t TCI - initial time interval chip irradiation prior to its failure, allowing to estimate the probability of failure of the chip, and then on the computed fluence, chip area, the number of gates in the chip, and predetermined probability units damage the chip area when particles hitting it, calculate the fault tolerance of the microcircuit according to the formula for the probability of failure of the microcircuit corresponding to the method of its construction, измерение начального отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа производят на облучаемой испытательной микросхеме, соединенной с необлучаемой вычислительной системой управления измерением, с помощью которой производят измерение времени облучения, вычисления флюенса и отказоустойчивости микросхемы, проверку результатов работы микросхемы, фиксацию ее отказов и формируют управляющие сигналы циклов ее работы и работы микросхемы,the measurement of the initial length of time of the microcircuit irradiation before its failure is carried out on an irradiated test microcircuit connected to a non-irradiated measurement control computing system, with the help of which the irradiation time is measured, the fluence and microcircuit fault tolerance are calculated, the microcircuit operation results are checked, its failures are fixed, and the control signals of the cycles are generated her work and the work of the microcircuit, время облучения микросхемы измеряют по числу циклов ее работы, умноженному на длительность цикла работы указанной вычислительной системы, в каждом цикле из указанной вычислительной системы передают на вход микросхемы контрольные эталоны, в эту вычислительную систему передают коды результатов работы микросхемы, а в качестве указанного начального отрезка времени работы микросхемы до ее отказа измеряют средний отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до последнего отказа в заданном числе соседних циклов ее работы, отличающийся тем, что в качестве испытательной микросхемы используют микросхему, построенную способом мажоритарного резервирования логических блоков с формированием результатов с помощью мажоритарных клапанов, расположенных на выходах этих логических блоков, в вычислительной системе в каждом цикле фиксируют отказ микросхемы при несоответствии кода ее результата входному эталону, а отказоустойчивость микросхемы вычисляют по формуле, соответствующей мажоритарному способу ее построения и кратности резервирования.the irradiation time of the microcircuit is measured by the number of cycles of its operation, multiplied by the duration of the cycle of operation of the specified computing system, in each cycle from the specified computing system, control standards are transmitted to the input of the microcircuit, the codes of the results of the operation of the microcircuit are transmitted to this computing system, and as the specified initial period of time the operation of the microcircuit until its failure, the average length of time of the irradiation of the microcircuit is measured from the moment of irradiation, taken as the initial one, to the last failure in a given number of neighboring cycles of its operation, characterized in that a microcircuit built by the method of majority reservation of logical blocks with the formation of results is used as a test microcircuit with the help of majority valves located at the outputs of these logical blocks, in the computing system in each cycle, the failure of the microcircuit is recorded if the code of its result does not correspond to the input standard, and the fault tolerance of the microcircuit is calculated by the formula, respectively corresponding to the majority method of its construction and the multiplicity of redundancy. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что несоответствие кода результата работы испытательной микросхемы входному эталону состоит в том, что код разряда этого результата, сформированный хотя бы одним мажоритарным клапаном, не равен большинству кодов в разрядах входного эталона, подаваемых на входы резервируемых логических блоков, на выходе которых установлен этот мажоритарный клапан.2. The method according to claim 1, characterized in that the discrepancy between the code of the result of the operation of the test microcircuit and the input standard is that the code of the discharge of this result, formed by at least one majority valve, is not equal to most of the codes in the bits of the input standard supplied to the inputs of the redundant logical blocks, at the output of which this majority valve is installed. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента начала измерения времени облучения микросхемы по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемого в необлучаемую вычислительную систему управления измерением, до цикла работы микросхемы, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы, характеризуемый фактом ошибки в коде результата работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим моменту начала измерения времени облучения.3. The method according to claim 1, characterized in that the time interval for the irradiation of the microcircuit is measured from the moment of the start of measuring the irradiation time of the microcircuit according to the signal of the irradiation gate control device supplied to the non-irradiated computing control system of the measurement, to the cycle of operation of the microcircuit, in which the first failure will be detected microcircuit, characterized by the fact of an error in the code of the result of the operation of the microcircuit, when comparing this code with the standard corresponding to the moment of the beginning of the measurement of the irradiation time. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы до момента фиксации заданного числа последовательных отказов облучаемой микросхемы, принимают начальный момент начала измерения времени облучения по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемому в необлучаемую вычислительную систему управления измерением.4. The method according to claim 1, characterized in that for the moment of irradiation, taken as the initial moment of measuring the average length of time of irradiation of the microcircuit until the moment of fixing a predetermined number of consecutive failures of the irradiated microcircuit, the initial moment of the beginning of measuring the irradiation time is taken according to the signal of the control device for the irradiation gate, supplied to the non-irradiated measurement control computer system. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы до момента фиксации заданного числа последовательных отказов облучаемой микросхемы, принимают момент первого отказа микросхемы после начала измерения в необлучаемой вычислительной системе управления измерением.5. The method according to claim 1, characterized in that for the moment of irradiation, taken as the initial moment of measuring the average length of time of irradiation of the microcircuit until the moment of fixing a predetermined number of consecutive failures of the irradiated microcircuit, the moment of the first failure of the microcircuit is taken after the start of the measurement in the non-irradiated computing control system of the measurement ... 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим коду результата при предыдущем отказе микросхемы.6. The method according to claim 1, characterized in that the length of time of irradiation of the microcircuit is measured from the moment of its previous failure to the moment of its next failure according to the number of cycles of operation of the microcircuit that have passed from the moment of the previous failure to the cycle of its operation, in which an error in the code will be detected , which is the result of the operation of the microcircuit, when comparing this code with the reference corresponding to the result code during the previous failure of the microcircuit. 7. Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении, реализуемая способом постоянного резервирования, содержащая входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, отличающаяся тем, что на входе каждого разряда выходного регистра установлен один k-кратно резервированный логический узел, содержащий мажоритарный клапан, выход которого соединен со входом того разряда выходного регистра, который соответствует этому логическому узлу, и установленные на входах мажоритарного клапана k одинаковых резервируемых блоков, каждый из которых содержит последовательную цепочку одновходовых комбинационных логических элементов, а вход каждой из этих цепочек соединен с выходом одного из разрядов входного регистра.7. Functional structure of a test digital microcircuit for indirect measurement of its fault tolerance under irradiation, implemented by the method of permanent redundancy, containing input and output n-bit binary registers, a control unit for receiving reference standards into the input register from a non-irradiated measurement control computer system and a control unit for receiving a result code into the output register according to the signal of the specified measurement control computing system, characterized in that at the input of each bit of the output register, one k-fold redundant logical node is installed, containing a majority valve, the output of which is connected to the input of that bit of the output register, which corresponds to this logical node, and installed at the inputs of the majority valve k identical redundant blocks, each of which contains a sequential chain of single-input combinational logic gates, and the input of each of these chains is connected to the output of one of bits of the input register.
RU2020141843A 2020-12-18 2020-12-18 Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method RU2756577C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141843A RU2756577C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141843A RU2756577C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756577C1 true RU2756577C1 (en) 2021-10-01

Family

ID=78000216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020141843A RU2756577C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756577C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775259C1 (en) * 2022-01-13 2022-06-28 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Method for fault-tolerant functioning of computer systems for information processing systems for military purposes and a device that implements it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100207681A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-19 Hitachi, Ltd. On-chip redundancy high-reliable system and method of controlling the same
RU2475820C1 (en) * 2011-08-10 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for constant element-by-element backup in discrete electronic systems (versions)
CN106301352A (en) * 2015-05-18 2017-01-04 复旦大学 A kind of based on the Anti-radioactive Fault-tolerant circuit design method with door or door with selector
RU2677359C1 (en) * 2017-12-01 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of hot parallel element-by-element duplication in digital transistor chips
RU2724804C1 (en) * 2019-11-27 2020-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for indirect measurement of fail-safety of irradiated test digital microcircuits, which are built using different methods of permanent element-by-element redundancy, and functional structure of test microchip intended for implementation of this method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100207681A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-19 Hitachi, Ltd. On-chip redundancy high-reliable system and method of controlling the same
RU2475820C1 (en) * 2011-08-10 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for constant element-by-element backup in discrete electronic systems (versions)
CN106301352A (en) * 2015-05-18 2017-01-04 复旦大学 A kind of based on the Anti-radioactive Fault-tolerant circuit design method with door or door with selector
RU2677359C1 (en) * 2017-12-01 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of hot parallel element-by-element duplication in digital transistor chips
RU2724804C1 (en) * 2019-11-27 2020-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for indirect measurement of fail-safety of irradiated test digital microcircuits, which are built using different methods of permanent element-by-element redundancy, and functional structure of test microchip intended for implementation of this method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775259C1 (en) * 2022-01-13 2022-06-28 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Method for fault-tolerant functioning of computer systems for information processing systems for military purposes and a device that implements it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5276690A (en) Apparatus utilizing dual compare logic for self checking of functional redundancy check (FRC) logic
CN110456256B (en) In-situ aging sensor based on backup circuit and aging monitoring method
TWI492242B (en) Correction of single event upset error within sequential storage circuitry of an integrated circuit
TW201003379A (en) Single event upset error detection within sequential storage circuitry of an integrated circuit
JP2012516629A5 (en)
Ashraf et al. Design-for-diversity for improved fault-tolerance of TMR systems on FPGAs
RU2756577C1 (en) Method for indirect measurement of fault tolerance of irradiated test digital microcircuits, built by method for constant redundancy, and functional structure of test microcircuit intended for implementation of this method
Abdullaev et al. Polynomial code with detecting the symmetric and asymmetric errors in the data vectors
Stempkovsky et al. CICADA: a new tool to design circuits with correction and detection abilities
RU2724804C1 (en) Method for indirect measurement of fail-safety of irradiated test digital microcircuits, which are built using different methods of permanent element-by-element redundancy, and functional structure of test microchip intended for implementation of this method
US20220334936A1 (en) Testing of lockstep architecture in system-on-chips
CN110988496B (en) Three-way-test single-particle transient pulse width measuring circuit
Hsu et al. Novel model of intermittent faults for reliability and safety measures in long-life computer systems
Pérez et al. Performance analysis of see mitigation techniques on zynq ultrascale+ hardened processing fabrics
Tabassam et al. Set hardened derivatives of qdi buffer template
Krstić et al. Improved circuitry for soft error correction in combinational logic in pipelined designs
Efanov et al. The evaluation of error detection probability at the outputs of combinational circuits under concurrent error detection on the basis of summation codes
Ammar et al. Comprehensive vulnerability analysis of systems exposed to seus via probabilistic model checking
US3805233A (en) Error checking method and apparatus for group of control logic units
Veetil et al. Comprehensive in-field memory self-test and ECC self-checker-minimal hardware solution for FuSa
US3111578A (en) Utilizing predicted parity
Nanya et al. The byzantine hardware fault model
Khairullah et al. Design and analysis of fault-tolerant sequential logic circuits for safety-critical applications
Vaskova et al. Verifying Hardening Techniques for Distributed Electronic Systems in Critical Applications
US20240160818A1 (en) Method for fault detection in safety mechanisms