A radiation-hardened 16/32-bit microprocessor

Hass, K.J.; Treece, R.K.; Giddings, A. E.

doi:10.1109/23.45432

Cited by 16 publications

(5 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Perhaps because the numbers of errors observed was so small, it was a few years before the importance of SEU was fully recognized, with significant numbers of SEU-related papers not appearing at the NSREC until 1978NSREC until -1979 The occurrence of soft errors in terrestrial microelectronics manifested itself shortly after the first observations of SEU in space [3]. This watershed paper from authors at Intel found a significant error rate in DRAMs as integration density increased to 16 and 64K, spurring a flurry of terrestrial SEU-related work in the late 1970s [4]. The primary cause of soft errors at the ground level was quickly diagnosed as alpha-particle contaminants in packaging materials [3].…”

Section: See: a Brief Historymentioning

confidence: 99%

“…Usinganexperimentaltechnique of dynamic fault imaging, May demonstrated the temporal progression of a single-event disturbance from a local perturbation to a massive fault condition encompassing most of the microprocessor circuitry. Other studies of combinational logic appeared in the late 1980s (e.g., [14]- [16]), but were often overshadowed by the volume of work addressing memory upset.…”

Section: See: a Brief Historymentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Basic mechanisms and modeling of single-event upset in digital microelectronics

Dodd

Massengill

2003

IEEE Trans. Nucl. Sci.

894

427

View full text Add to dashboard Cite

Physical mechanisms responsible for nondestructive single-event effects in digital microelectronics are reviewed, concentrating on silicon MOS devices and integrated circuits. A brief historical overview of single-event effects in space and terrestrial systems is given, and upset mechanisms in dynamic random access memories, static random access memories, and combinational logic are detailed. Techniques for mitigating single-event upset are described, as well as methods for predicting device and circuit single-event response using computer simulations. The impact of technology trends on single-event susceptibility and future areas of concern are explored.

show abstract

Section: See: a Brief Historymentioning

confidence: 99%

Section: See: a Brief Historymentioning

confidence: 99%

Basic mechanisms and modeling of single-event upset in digital microelectronics

Dodd

Massengill

2003

IEEE Trans. Nucl. Sci.

894

427

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The primary research during that period was mostly focussed on Dynamic RAMs, SRAMs and their involvement with latches and flip-flops [19,20]. During the late 1980s, studies based on SEEs has been done in complex logic circuits [20,21,22]. Peterson et al introduced the concept of the SEE on the memory devices which are caused by highly energized charged particles in space and terrestrial environments and this SEE can be further classified as SEL, SEU and SEB as shown in Fig.…”

Section: Figure 2 Radiation In Terrestrial and Space Environmentsmentioning

confidence: 99%

A comprehensive review and side channel attack analysis on radiation-tolerant SRAM cells for aerospace, terrestrial and nuclear applications

Sengupta,

Yadav

2024

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

In memory, single event upset (SEU) and single event multiple node upset (SEMNU) have become the principal problems during the past four decades. Significant dependability issues arise from these upsets in a variety of applications such as space, terrestrial, military, and healthcare sector. The use of scaled on-chip memory devices to store private and sensitive data has grown dramatically in the last several years across all the sectors. Memory devices are seriously at risk from non-invasive side-channel assaults (SCAs), which extract secret and sensitive information as well as during SEU/SEMNU, which may flip stored secret and sensitive information. This article presents the history behind the emergence of radiation-hardened circuits and survey of several techniques to mitigate the impact of radiation over the past few decades along with SCA based on leakage power analysis. By educating the researchers on two crucial on-chip memory issues—radiation effect SEU/SEMNU and SCA—this work seeks to accelerate co-design efforts.

show abstract

“…Ο ήλιος θεωρείται ένα µέσου µεγέθους αστέρι, βάσει της αστρονοµικής κλίµακας. Η ακτίνα του είναι 696Mm, η µάζα του περίπου 2×10 30 Kgr, η απόστασή του από την γη 150Gm και η ηλικία του περίπου 4.5 δις χρόνια. Αποτελείται κατά 90% περίπου από υδρογόνο, 10% ήλιο και 0.1% άλλα στοιχεία.…”

Section: ηλιακός άνεµοςunclassified

“…Στην περίπτωση που το φορτίο το οποίο συλλέχθηκε είναι µεγαλύτερο από το κρίσιµο φορτίο C Q , το βύθισµα θα είναι ικανό να γυρίσει τον αντιστροφέα U2 τότε η έξοδος της διάταξης θα αλλάξει κατάσταση και έτσι η πληροφορία θα χαθεί [28], [29]. Το φαινόµενο αυτό καλείται αντιστροφή από πρόσπτωση σωµατιδίου (Single Event Upset -SEU) και αποτελεί µια από τις κυριότερες αιτίες που οι εµπορικοί µικροεπεξεργαστές δεν µπορούν να χρησιµοποιηθούν για διαστηµικές εφαρµογές [30].…”

Section: καταστροφικές βλάβεςunclassified

Ανάπτυξη Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Χαμηλής Ισχύος, Σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Μικτού Σήματος Για Διαστημικές Εφαρμογές

Πουϊκλής¹

View full text Add to dashboard Cite

Ο βασικός στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη και πιστοποίηση μιας μεθοδολογίας σχεδιασμού ψηφιακών κυκλωμάτων για διαστημικές εφαρμογές. Κινηθήκαμε ερευνητικά σε τρεις αλληλένδετες κατευθύνσεις: (α) σχεδιασμός με έμφαση στην χαμηλή κατανάλωση ισχύος, (β) σχεδιασμός για αντοχή στις επιδράσεις συσσωρευμένης ιονίζουσας ακτινοβολίας (TID) και μονού σωματιδίου (SEE) της διαστημικής ακτινοβολίας και γενικότερα στις επιδράσεις του διαστημικού περιβάλλοντος στα ολοκληρωμένα κυκλώματα, και (γ) ανάπτυξη μεθοδολογίας ενσωμάτωσης ψηφιακών και αναλογικών κυκλωμάτων για την δημιουργία κυκλωμάτων μικτού σήματος. Προβάλλονται ως λύσεις τεχνικές πλήρως εξειδικευμένου (full custom) σχεδιασμού σε συνδυασμό με την χρήση αυτοματοποιημένων εργαλείων σε συγκεκριμένα βήματα για τη μείωση του χρόνου ανάπτυξης.Ως μελέτη περίπτωσης επιλέχθηκε ένα ψηφιακό πρωτόκολλο επικοινωνίας για διαστημικές εφαρμογές. Οι λόγοι αυτής της επιλογής είχαν να κάνουν με την ευρεία χρήση του. Κάθε σύστημα χρειάζεται κάποιον τρόπο επικοινωνίας με άλλα συστήματα, με τον κεντρικό επεξεργαστή του δορυφόρου ή με την κατερχόμενη ζεύξη (down link) προς τον επίγειο σταθμό, τόσο για τη μεταφορά δεδομένων, όσο και για την μεταφορά σημάτων και εντολών ελέγχου. Επιλέχθηκε ένα πολύπλοκο πρωτόκολλο, το CAN, το οποίο ωστόσο χρησιμοποιείται εκτενώς στο διάστημα, και στο οποία τα οφέλη της προσέγγισής μας είναι πιο εμφανή και απαραίτητα λόγω της πολυπλοκότητάς τους. Η υλοποίηση αυτή ενσωματώθηκε σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα τηλεμετρίας μικτού σήματος.Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται αρχικά τα προβλήματα που αποτέλεσαν το πεδίο έρευνά μας. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η μεθοδολογία και η εφαρμογή της στις εκάστοτε περιπτώσεις που μελετήθηκαν. Παράλληλα, δίνονται αποτελέσματα προσομοιώσεων, αλλά και δοκιμών σε πραγματικό κύκλωμα, που πιστοποιούν την ορθότητα της προσέγγισης. Το πρωτόκολλο CAN αναπτύχθηκε και ενσωματώθηκε στο ολοκληρωμένο κύκλωμα ΕΤΜ, ένα ASIC ανάκτησης δεδομένων βασικής τηλεμετρίας σε τεχνολογία CMOS 250 nm, ως μέρος ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος της ESA. Αναπτύχθηκαν επίσης διατάξεις δοκιμών, καθώς και εργαλεία λογισμικού για το σχεδιασμό, την προσομοίωση και την πιστοποίηση κυκλωμάτων.Μέσα από την έρευνά μας υποστηρίζουμε και αποδεικνύουμε ότι ένας συνδυασμός full-custom σχεδιασμού, με αυτοματοποιημένα εργαλεία σχεδιασμού μπορεί να αποδώσει, στοχεύοντας με τον καθένα από τους δύο τρόπους σχεδιασμού στα κατάλληλα υπό-συστήματα, με βάση μια ανάλυση των προδιαγραφών, της λειτουργίας και των δυνατών ωφελειών. Ως κύρια κριτήρια αξιολόγησης της μεθοδολογίας τίθενται η χαμηλή κατανάλωση ισχύος και η αντοχή στις επιδράσεις ακτινοβολίας. Παράλληλα, καταδεικνύεται η σημασία περαιτέρω ερευνητικής εργασίας για την ανάπτυξη εργαλείων που θα επιταχύνουν αυτή τη διαδικασία, μειώνοντας τον όγκο της μη αυτοματοποιημένης εργασίας, χωρίς να επιβαρύνουν την επίδοση του τελικού αποτελέσματος.

show abstract

A radiation-hardened 16/32-bit microprocessor

Cited by 16 publications

References 4 publications

Basic mechanisms and modeling of single-event upset in digital microelectronics

Basic mechanisms and modeling of single-event upset in digital microelectronics

A comprehensive review and side channel attack analysis on radiation-tolerant SRAM cells for aerospace, terrestrial and nuclear applications

Ανάπτυξη Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Χαμηλής Ισχύος, Σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Μικτού Σήματος Για Διαστημικές Εφαρμογές

Contact Info

Product

Resources

About