星载计算机抗单粒子多位翻转的技术研究

摘要

星载综合信息处理计算机是空间信息系统的主要设备,承担了星上控制和在轨信息处理等功能,必须保证在轨运行期间数据传输和存取的正确性.然而,空间环境中存在的众多的宇宙射线和高能粒子对星载计算机的高可靠性要求提出了挑战.高能粒子对存储器的影响主要形式之一是单粒子翻转效应(SEU),以往国内对SEU的研究多集中在对单粒子单位翻转的容错方法研究.随着器件特征尺寸的不断缩小,单粒子多位翻转(MBU)的比例越来越大.传统的抗SEU方法并不能很好的解决MBU问题,抗MBU的加固设计研究逐渐得到国内外的重视,成为未来空间信息处理器设计需要考虑的一个重要方面.本文介绍了空间的辐射环境及MBU的发生机理和概率,并列举了国内外的容错技术及抗MBU的方法.分析认为,目前国外抗MBU加固技术研究主要集中在纠错码的改进以及利用FPGA进行纠检错电路设计方面,如何在提高纠检错能力的同时降低纠检错设计代价是抗MBU的关键.