Создание защитного поля или экрана — затратно по энергии и/или по массе. Сейчас и в обозримом будущем будут использовать сочетание конструктивно-топологических (схемотехника, топология), архитектурных методов и помехоустойчивое кодирование.
Спасибо за ссылку! Я немного иначе понял сказанное в отчёте. Если суммировать написанное в 6.1, получается следующее: сами по себе элементы чувствительны к сбоям от ОЯЧ (и это подтверждено), а софт разрабатывался в ранние 1990-е и не включал ставшие позднее обязательными проверки целостности данных.
Тут нельзя сказать, что железо плохое и всё. Железо восприимчиво к сбоям (вообще говоря, любое восприимчиво). Но если это так, нужно принимать меры для парирования сбоев, а принятых мер в том случае было недостаточно.
Приведу такой пример. Есть БЦВМ А-15АР, в состав которой входит микропроцессор 1890ВМ2Т, не имеющий встроенных средств защиты от сбоев. Тем не менее, на уровне модуля задача парирования сбоев разработчиками решена. Чтобы облегчить задачу и сэкономить место, массу и энергию (что актуально для космоса), 1890ВМ2Т заменяли на его «потомков» 5890ВМ1Т и 1900ВМ2Т (оба — КНИ, последний — с троированным ядром).
Было бы хорошо, если бы космонавты могли это донести до МНИИРИПа и Минпромторга, а то на микромодуль с процессорным ядром, ПЛИС и СОЗУ требования ТЗ — 6 Вт. :)
Дело в том, что научный метод сложнее, чем нам порой хочется. Для того, чтобы убедиться в том, что от ОЯЧ бывают сбои, нужно взять несколько микросхем и протестировать их без воздействия и с воздействием. Чтобы доказать влияние солнечной активности (или движения планет, как в астрологии) на человека, нужно взять 2 случайные репрезентативные выборки и провести двойной слепой тест: поведение одной группы исследовать во время солнечных вспышек, поведение другой — без солнечных вспышек, причём исследователи не должны знать, происходят вспышки или нет. Мне неизвестны такие исследования, а Вам?
Вообще говоря, эти эффекты подробно описаны и для силовой, и для обычной электроники ещё в 1980-1990-х, но по сей день что у нас, что на Западе многие считают эту опасность преувеличенной или вовсе несуществующей.
Вы верно отметили, что для силовой электроники характерна бОльшая вероятность именно катастрофического отказа (естественно: поля-то большие): помимо общего для объемной КМОП технологии тиристорного эффекта, там есть эффекты пробоя подзатвоорного диэлектрика (SEGR) и выгорания (SEB).
Все способы защиты с помощью материала (типа RADPACK) направлены на повышение стойкости к накопленной дозе. Если известно распределение частиц на орбите вашего аппарата (рис.9), то вы можете подобрать материал покрытия корпуса, который может уменьшить поток основного компонента. Для другой орбиты, с другим распределением частиц, это решение будет уже не таким эффективным.
Если же вы просто будете наращивать толщину защиты (допустим, Al), то, во-первых, увеличится масса (что критично для спутника), во-вторых, хоть частиц с меньшей энергией будет меньше (они будут застревать), частицы с большей энергией или дойдут до кристалла с меньшей энергией и, соответственно, с большей ЛПЭ, или вызовут каскад вторичных частиц. Это можно рассчитать программами типа SRIM и GEANT.
Как вариант. Если не жалко потребляемой мощности (для спутников обычно каждый Ватт на счету). Вообще этот приём годится и для небольшого блока: можно дублировать с задержкой порядка ожидаемого времени импульса от ОЯЧ, и выходы 2х копий подавать на С-элемент Маллера, тогда помеха не пройдет. Если троировать с задержкой на t и 2t, то можно и исправлять ошибку, но цена за это — максимальная скорость и повышенное потребление.
Противоречия версии сбоя от ОЯЧ в Ваших словах нет. Сбой от ОЯЧ в авионике — вещь вообще не очень частая, но в данном случае вероятность такого сбоя выше вероятности других событий.
Всё верно. Просто любая встроенная защита от сбоев рассчитана на определенную максимальную частоту событий (попаданий ОЯЧ в чувствительную область). Во время вспышки события могут происходить так часто, что схема коррекции начнёт "захлёбываться".
Действительно, опасность метастабильности недооценивается. Но, в отличие от сбоев, вызванных ОЯЧ, метастабильность не коррелирует с солнечными вспышками.
И да, и нет. Помимо личного общения, по совету представителя РКС, я написал официальное обращение в Роскосмос. Это обращение восприняли там довольно позитивно, но пока что есть информация (официальный ответ, на бланке :) ) только по тем приборам, которым занимались в НИИ-885 (ныне АО «РКС»). Об этом постараюсь сделать небольшое сообщение к 12 апреля, пока просто отмечу, что удалось лишь конкретизировать серию германиевых транзисторов, использовавшуюся в Спутнике-3 — это П-403 в радиопередатчике «Маяк».
Некоторыми системами 2-го и 3-го спутников занимались в ОКБ МЭИ, но пока от них информации нет: не факт, что у них вообще сохранился архив.
Я уже отвечал выше на этот вопрос. Мне совершенно не нравится вот этот пассаж: «Хрущев уничижительно называл его „грейпфрутом“. Однако более крупные „Спутники“ сошли с орбиты и сгорели при вхождении в атмосферу в 1958 году, а „Авангард-1“ летает до сих пор. » Здесь явно противопоставляются советские «Спутники» (гораздо более совершенные) и «Авангард». Последний являлся хорошим научным прибором, но не более того. И до «Авангарда» американцы запустили Explorer 1, который тоже был более совершенным, чем «Авангард», и тоже сошёл с орбиты. Ну и ещё раз: отработавший спутник должен сойти с орбиты, иначе это космический мусор. То, что «Авангард» «удерживает титул» — не прибавляет ему ценности, скорее наоборот.
Тут нельзя сказать, что железо плохое и всё. Железо восприимчиво к сбоям (вообще говоря, любое восприимчиво). Но если это так, нужно принимать меры для парирования сбоев, а принятых мер в том случае было недостаточно.
Приведу такой пример. Есть БЦВМ А-15АР, в состав которой входит микропроцессор 1890ВМ2Т, не имеющий встроенных средств защиты от сбоев. Тем не менее, на уровне модуля задача парирования сбоев разработчиками решена. Чтобы облегчить задачу и сэкономить место, массу и энергию (что актуально для космоса), 1890ВМ2Т заменяли на его «потомков» 5890ВМ1Т и 1900ВМ2Т (оба — КНИ, последний — с троированным ядром).
www.dissercat.com/content/issledovanie-solnechnykh-kosmicheskikh-luchei-po-dannym-baksanskikh-nazemnykh-detektorov
Вы верно отметили, что для силовой электроники характерна бОльшая вероятность именно катастрофического отказа (естественно: поля-то большие): помимо общего для объемной КМОП технологии тиристорного эффекта, там есть эффекты пробоя подзатвоорного диэлектрика (SEGR) и выгорания (SEB).
Вообще говоря, в систему и раньше могли попадать нейтроны, только в других случаях сбои были в некритичных битах (как вариант).
Если же вы просто будете наращивать толщину защиты (допустим, Al), то, во-первых, увеличится масса (что критично для спутника), во-вторых, хоть частиц с меньшей энергией будет меньше (они будут застревать), частицы с большей энергией или дойдут до кристалла с меньшей энергией и, соответственно, с большей ЛПЭ, или вызовут каскад вторичных частиц. Это можно рассчитать программами типа SRIM и GEANT.
Всё верно. Просто любая встроенная защита от сбоев рассчитана на определенную максимальную частоту событий (попаданий ОЯЧ в чувствительную область). Во время вспышки события могут происходить так часто, что схема коррекции начнёт "захлёбываться".
Действительно, опасность метастабильности недооценивается. Но, в отличие от сбоев, вызванных ОЯЧ, метастабильность не коррелирует с солнечными вспышками.
Вот тут примерно с 1:30 показывают, как на Vectrex выглядела игра по Star Trek:
https://youtu.be/1CNddEz9dak
Atari 2600?
И да, и нет. Помимо личного общения, по совету представителя РКС, я написал официальное обращение в Роскосмос. Это обращение восприняли там довольно позитивно, но пока что есть информация (официальный ответ, на бланке :) ) только по тем приборам, которым занимались в НИИ-885 (ныне АО «РКС»). Об этом постараюсь сделать небольшое сообщение к 12 апреля, пока просто отмечу, что удалось лишь конкретизировать серию германиевых транзисторов, использовавшуюся в Спутнике-3 — это П-403 в радиопередатчике «Маяк».
Некоторыми системами 2-го и 3-го спутников занимались в ОКБ МЭИ, но пока от них информации нет: не факт, что у них вообще сохранился архив.