利用脉冲激光装置进行卫星用高性能CPU单粒子效应试验

摘要

空间中心空间环境特殊效应实验室韩建伟等人利用基于自主技术研制的我国首台脉冲激光单粒子效应实验装置．首次在国内采用芯片背部辐照技术，对4M位SRAM器件和基于90nm SOI工艺的Power PC CPU器件进行了单粒子效应试验。试验获得了S洲器件单粒子锁定的微区分布，并测得了其发生单粒子锁定的阈值，与加速器重离子的试验结果非常吻合。激光扫描试验测得了CPU对单粒子翻转最敏感的部位；随后对该器件进行的版图分析表明，该部位正是此CPU芯片的通用寄存器所在区域。试验观测到脉冲激光诱发的该CPU一位和两位单粒子翻转及其对计算机系统的影响。实践表明，脉冲激光装置是进行卫星用器件单粒子效应敏感度评估、电路抗单粒子效应设计验证、自主抗单粒子效应集成电路设计效果试验的有力工具，是元器件空间环境特殊效应的重要平台，对促进我围卫星产品和国产宇航器件抗单粒子效应设计水平的提高具有重要意义。