Intel procesori ar aizsardzību pret kosmiskām bombardēšanām

Līdz ar smalkāku tehprocesu ieviešanu, pusvadītāju industrija nonāca pie tādas elektronisko komponentu miniaturizācijas robežas, ka par datortehnikas nejaušas kļūmes iemeslu var būt parastas elementāras daļiņas. Kompānija Intel ļoti nopietni attiecas pret šo problēmu – tās inženieri sākuši ņemt vērā šo faktoru, projektējot procesorus uz Nehalem mikroarhitektūras bāzes, kuri ar laiku tiks pārcelti no 45- uz 32-nm tehprocesu (Westmere arhitektūras robežās). Vēl lielāka uzmanība tiek veltīta šai problēmai, izstrādājot nākamās paaudzes mikroarhitektūru Sandy Bridge.

 

Elementārās daļiņas, nokļūstot mazo izmēru tranzistoros, sadala silīcija atomus un veicina tēmēto lādiņu rašanos, kuri spēj mainīt šūnās glabājamās ciparu nozīmes no nullēm uz vieniniekiem (vai otrādi). Samazinoties tranzistora izmēram, tie kļūst jutīgāki pret kosmiskā starojuma iedarbību, kas veicina nejaušu kļūmju rašanos. Bez tam, saskaņā ar tā saucamo Mura likumu, tranzistoru skaits kristālā divkāršojas aptuveni katrus 2 gadus, kā rezultātā palielinās nejaušo kļūmju varbūtība.

 

Kompānija Intel pašā savas pētījuma darbības sākumā izstrādāja kosmiskā starojuma ietekmes uz elektroniskām sistēmām nomērīšanas un modelēšanas metodes. Eksperimentiem tika izmantots protonu ģenerators – milzīga caurule vairākus kilometrus garumā. Izmēģinājumu procesā mikroshēmas tika pakļautas daļiņu iedarbībai, kuras veidojās ģeneratorā, ar mērķi modelēt nejaušu kļūmju rašanos. Šādi izmēģinājumi ļauj arhitektūras līmenī atklāt tranzistoru vājākās grupas, kuras pazīstamas kā arhitektūras vārīguma faktori (Architecture Vulnerability Factors, AVF). AVF analīze palīdz noteikt, kādām kristāla jomām ir nepieciešama maksimālā aizsardzība. Šīs zināšanas tiek pielietotas projektēšanas stadijā vadošo procesoru aizsardzībai - tādu kā produkti uz Nehalem un Sandy Bridge mikroarhitektūru bāzes.

 

Starp citu, nesen mēs jau ziņojām par interesantu patentu, kurā tiek piedāvāts pasargāties no kosmiskā starojuma, iebūvējot čipos speciālus detektorus.