本文介绍精确测量现代高安全性、高速半导体存储器的辐射灵敏度需要考虑的一些测试方法，及时测试以防止宇宙射线对关键汽车电子系统的损坏。

    因为显而易见的安全原因，汽车线控驾驶技术对汽车电子系统的可靠性要求越来越高。与此同时，日益降低的成本的要求在汽车电子子系统中采用商用最新的半导体元器件。

    半导体存储器现在是、将来继续是汽车电子子系统的基本器件。随着未来几年中对汽车电子的要求和智能程度的提高，半导体存储器在数量、密度、速度和复杂性上不可避免地要增加。

    半导体存储器可靠性的一个方面是其对辐射的灵敏度，人们对此已经进行了透彻研究。

    在早期半导体存储器中，封装材料中发现的放射性污染会发射阿尔法粒子(alpha particle)，人们终于发现这就是早期计算机中出现严重系统故障的根本原因。幸运的是，早在微电子在汽车中广泛应用之前，人们已经确定并大部分地解决了这个问题。

    然而，1994年ibm的研究发现，存储器中的地电平因宇宙射线引起的中子通量所造成的软错误率(ser)很大，并且ser在较高纬度地区如美国丹佛急剧增加。

    从这些数据可以得到结论：宇宙射线引起的半导体存储器故障不再是一个“航天问题”。在汽车电子系统设计中，必须考虑这种故障的发生机制。可靠性工程师必须精确地估计他们在设计中所采用的商用存储器件对辐射的灵敏度。因此，需要测试能力以精确地测量现代存储器件的辐射灵敏度。

    测试任务

    下图显示了经典的同步动态ram(sdram)存储器架构的方块图，其功能包括：

    —以额定速度同步内部存储器工作的数字锁相环(dll)；

    —为不间隔连续传输数据进行数据交织的多个模块；

    —控制内部管道工作的延迟电路；

    —从单一外部起始地址产生突发串行或交织地址的逻辑；

    —选择阵列中单元的字线和位线编码器；

    —刷新电路

    —在读周期期间检测数据状态的感应放大器；

    任何测试程序都要考虑上述每一个功能的正常工作，以精确估计存储器的辐射灵敏度。

    1991年的一项研究显示，随着器件速度的增加，辐射引起的故障率会急剧增加，其中大部分原因是感应放大器的易受攻击性随着频率的增加而增加。

    在主动感应过程中，由感应放大器测量的差分电压很小，并且易于受到辐射引起的单次事件的扰乱(seu)。随着时钟速率的增加，感应放大器易于遭受单次事件效应攻击的时间百分比会增加。此外，由于存储单元的大小和工作电压的减少，感应放大器更易于遭受辐射引起的错误的攻击。

    因此，要在存储器以最高可能的数据率运行且以满指标工作时，对存储器测试来获得精确的软错误率(ser)测量值。

    多段工作

    现代存储器采用多段设计，容许交织数据字以实现高速工作。所测得的ser受到所激活的感应放大器数量的重要影响；也就是说，受到同时工作的存储段的数量的影响。

    因此，必须利用并控制不同段的交织方案以量化它们对ser测量的影响。

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