As the dimensions and operating voltages of computer electronics shrink to satisfy consumers' insatiable demand for higher density, greater functionality, and lower power consumption, sensitivity to radiation increases dramatically. In terrestrial applications, the predominant radiation issue is the soft error, whereby a single radiation event causes a data bit stored in a device to be corrupted until new data is written to that device. This article comprehensively analyzes soft-error sensitivity in modern systems and shows it to be application dependent. The discussion covers ground-level radiation mechanisms that have the most serious impact on circuit operation along with the effect of technology scaling on soft-error rates in memory and logic

چکیده

همانطور که ابعاد و ولتاژهای عملیاتی قطعات الکترونیکی کامپیوتر برای برآوردن تقاضای سیری ناپذیر مصرف کنندگان برای تراکم بالاتر، قابلیتهای بیشتر و مصرف انرژی کمتر کوچک می شود، حساسیت به تابش بطور چشمگیری افزایش می یابد. در برنامه های کاربردی زمینی، موضوع غالب اشعه، خطای نرم است که به موجب آن یک رویداد تابش موجب می شود که داده بیتی ذخیره شده در یک دستگاه تا زمان نوشته شدن داده جدید در آن دستگاه ،خراب شود. این مقاله به صورت جامع، حساسیت خطای نرم در سیستم های مدرن را تحلیل کرده و نشان می دهدکه این امر به کاربرد بستگی دارد. بحث و بررسی، مکانیزم های تابش در سطح زمین، همراه با اثر مقیاس گذاری تکنولوژی بر نرخ خطای نرم در حافظه و منطق، که اثری جدی بر عملکرد مدار دارد، را پوشش می دهد

1-مقدمه

در دو دهه گذشته ،محققان سه مکانیزم کلیدی اشعه را کشف کردند که منجر به خطای نرم در دستگاه های نیمه هادی در ارتفاعات زمینی می شود. در اواخر s1970 ذرات آلفای ساطع شده از اورانیوم بسیار کم و ناخالصیهای توریم در بسته بندی مواد اثبات شد که علت غالب خطاهای  نرم در دستگاههای DRAM است [1]. در همان دوران ، محققان نشان دادند که نوتون پرانرژی (بیش از 1 میلیون الکترون ولت یا Mev) از تابش کیهانی می تواند خطاهای نرم را در دستگاههای نیمه هادی [2] از طریق یون ثانویه تولید شده توسط واکنش نورتون با هسته سیلیکون، ایجاد نماید. در اواسط s1990 ، اثبات شد که اشعه کیهانی با انرژی بالا،منبع غالب خطاهای نرم در دستگاههای DRAM است...