Pull to refresh
  • by relevance
  • by date
  • by rating

Микроэлектроника для космоса и военных

IT Infrastructure *
Возможное, многие из вас думали после ситуации с Фобос-Грунтом — что такого особенного в микросхемах для космоса и почему они столько стоят? Почему нельзя поставить защиту от космического излучения? Что там за история с арестом людей, которые микросхемы экспортировали из США в Россию? Где все полимеры?

На эти вопросы я и попробую ответить в этой статье.

Disclaimer: Сведения получены из открытых источников и могут быть не вполне точными. Я лично с военной электроникой не работаю, а кто работает — те статьи писать не могут. Буду рад дополнить и исправить статью.
Читать дальше →
Total votes 477: ↑469 and ↓8 +461
Views 282K
Comments 263

Физика радиационных эффектов, влияющих на электронику в космосе

Manufacture and development of electronics *Popular science Astronautics Physics Electronics for beginners
Sandbox
Технологический процесс с проектными нормами 32 нм.
Два ядра ARMv7 с тактовой частотой 1,3 ГГц
Оперативная память – 1 Гбайт.


Технологический процесс с проектными нормами 150 нм.
Одно ядро PowerPC с тактовой частотой 200 МГц.
Оперативная память – 256 Мбайт.


Сверху – параметры центрального процессора iPhone5, внизу – марсохода Curiosity. Бортовой компьютер марсохода стоит приблизительно в двести раз дороже нового айфона. Почему так? Центральный процессор космического аппарата должен быть устойчивым к воздействию радиации. На Хабре уже была хорошая обзорная статья о космической электронике, а я постараюсь подробнее рассказать о физических принципах и эффектах, стоящих за сбоями и отказами в космосе.
Читать дальше →
Total votes 199: ↑199 and ↓0 +199
Views 93K
Comments 36

Российская микроэлектроника для космоса: кто и что производит

Circuit design *Manufacture and development of electronics *CPU Astronautics Electronics for beginners
В связи с известными событиями в новостях появились сообщения о том, что США запретили поставки микроэлектроники для российских спутников и военной техники.
Такое развитие событий может негативно повлиять на состояние российской аэрокосмической и оборонной промышленности, ведь ежегодный импорт электроники для космической промышленности составляет два миллиарда долларов, и это чипы, критически важные для работоспособности спутников. Некоторые чиновники (смотрите статью по ссылке) уже начали предаваться панике и разговаривать о покупке электроники в Китае, который якобы наладил у себя производство всего необходимого. Я же хочу немного рассказать о том, какие микросхемы разрабатываются и производятся для космической отрасли в России.
Читать дальше →
Total votes 83: ↑78 and ↓5 +73
Views 79K
Comments 70

Опасность сбоев от отдельных ядерных частиц — миф или реальность?

History of IT Astronautics Electronics for beginners Astronomy
С 6 сентября 2017 года произошло 4 мощных вспышки на Солнце, одной из них был присвоен балл X9.3, что делает ее самой мощной за последние 12 лет. Ведущий научный сотрудник Пулковской обсерватории Георгий Гончаров посоветовал: «Если у вас есть возможность сегодня, завтра, послезавтра не летать на самолете, не плавать на подводной лодке, не садиться за руль — надо этим воспользоваться». Ему возразил главный научный сотрудник лаборатории «Рентгеновская астрономия Солнца» ФИАН Сергей Богачев: "… Это глупости. Дело в том, что жесткое излучение от вспышек полностью тормозится в атмосфере Земли. Воздух практически не пропускает рентгеновское излучение, и высота, до которой доходит излучение, вызванное вспышками на Солнце, — примерно 30 километров… На самолетах летать не опасно, а плавать на подводных лодках и подавно… Есть некоторые сообщения в истории, о правдивости которых не могу судить, о случаях выхода электросетей из строя. Безусловно, все это влияет и на беспроводную связь, на спутниковую связь и на связь, которая использует отражение ионосферы Земли, поскольку свойства ионосферы меняются при солнечных вспышках".

Может, и нет никакой опасности или, по крайней мере, эта опасность сильно преувеличена? Давайте разберёмся с тем, что касается отдельных ядерных частиц (ОЯЧ) — нейтронов и имеющих электрический заряд протонов и ядер атомов химических элементов. Надеюсь, что моя статья развеет как сомнения одних, так и паранойю других.
Читать дальше →
Total votes 44: ↑43 and ↓1 +42
Views 22K
Comments 58

Краткая история космических микропроцессоров, часть первая

Circuit design *Manufacture and development of electronics *Popular science CPU Astronautics
Десятого июля 1962 года с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета “Тор” с первым коммерческим телекоммуникационным спутником на борту. Telstar-1 стал зарей новой эры космонавтики, показавшей, что космос может приносить людям реальную пользу. Этот аппарат ждало большое будущее, но днем раньше в небе над атоллом Джонсон, расположенном в пустынной части Тихого океана, взорвалась атомная бомба Starfish Prime. Взрыв уничтожил три сотни уличных фонарей на расположенных в полутора тысячах километров Гавайях, а также создал огромное количество свободных электронов, подхваченных магнитным полем Земли в рукотворный радиационный пояс. Каждый раз, когда Telsat-1 проходил через этот пояс, продвинутая транзисторная начинка набирала дозу радиации, и уже к ноябрю 1962 года он перестал работать. С изучения последствий этого инцидента началась история защиты космической электроники от радиации.

С высотными ядерными взрывами, к счастью, довольно быстро завязали, но и без них работы достаточно, и требования по надежности и долговечности, предъявляемые к современным спутникам, становятся все амбициознее. Рассказать обо всем невозможно, но я постараюсь кратко осветить прошлое и настоящее космических микропроцессоров из разных стран. Почему именно микропроцессоров? Про них больше всего информации и они лучше понятны неспециалистам. Статья получилась длинной, поэтому я разбил ее на две части: ранняя история на примере США и Европы (под катом) и современная – на примере России (вот тут). Поехали!
Читать дальше →
Total votes 111: ↑111 and ↓0 +111
Views 34K
Comments 47

Краткая история космических микропроцессоров, часть вторая

Circuit design *Manufacture and development of electronics *Popular science CPU Astronautics
Это вторая часть статьи про историю микропроцессоров для космического применения. Первая часть – вот здесь. В ней на примерах американских и европейских микросхем мы посмотрели на историю развития радстойких чипов от первых однокристалльных процессоров до конца двухтысячных, когда проектные нормы космических разработок плотную подобрались к рубежу 100 нм.

Следующий большой шаг в обеспечении радиационной стойкости наступил с переходом на суб-100 нм, где практически каждое следующее поколение технологии приносит новые вопросы: меняются материалы, меняются требования к топологии, растет статическая мощность (утечки безо всякой радиации, которые под дозой становятся еще хуже), продолжает расти значимость одиночных эффектов, которые превращаются во множественные. Эти задачи потребовали разработки новых подходов и, что удивительно, частичного возврата к старым, потому что часть вещей, отлично себя зарекомендовавших на нормах 1-0.18 мкм, на более тонких нормах не работает. Например, в таких технологиях для повышения выхода годных запрещено делать любимые дизайнерами радстойких чипов кольцевые транзисторы. О том, как дизайнеры справляются с новыми вызовами, я расскажу на примере России – и заодно сравню достижения наших соотечественников с успехами иностранных коллег и покажу, чего стоит ожидать в обозримом будущем.
Читать дальше →
Total votes 91: ↑91 and ↓0 +91
Views 32K
Comments 79

Common misconceptions about space-grade integrated circuits

Circuit design *Manufacture and development of electronics *Popular science Astronautics Electronics for beginners

Space exploration was always fascinating, and recent developments have reignited the interest to the heights never seen since the last man stood on the Moon. People argue about Mars exploration and features of spaceships as their grandparents would’ve done if the internet existed fifty years ago. I’m an electronics engineer working in the aerospace industry, so I know a thing or two about the technical background of this stuff — and I see that these things aren’t common knowledge, and people often have significantly skewed ideas about the reasons behind many things and decisions. Namely, I’d love to speak of some misconceptions about radiation hardened integrated circuits and the means of protection from radiation-induced damage.

So, let's start our journey
Total votes 15: ↑15 and ↓0 +15
Views 15K
Comments 35

Заметка о специфике разработки электроники в космической отрасли

Manufacture and development of electronics *Astronautics
Sandbox

Ведение космических проектов имеет свои особенности, которые зачастую выходят далеко за границы проектирования плат и схем. В обзорной статье автор кратко знакомит читателя с аспектами, характерными для разработки электроники в космической отрасли.

Вперёд, галопом по европам
Total votes 35: ↑34 and ↓1 +33
Views 5.7K
Comments 37