Изобретение относится к способам косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых испытательных микросхем, построенных различными способами постоянного поэлементного резервирования, и к испытательным микросхемам для реализации этих способов измерения. Технический результат - создание средств проведения испытаний способов построения цифровых микросхем на основе постоянного поэлементного резервирования с целью получения экспериментальных оценок их отказоустойчивости к облучению. Используются теоретические способы вычисления отказоустойчивости микросхем на основе оценки вероятности отказа облучаемых микросхем «по площадям». Используется среднее время работы микросхемы до ее отказа от момента облучения, принятого за начальный, до момента фиксации числа последовательных отказов облучаемой микросхемы в заданном числе соседних циклов работы испытательных микросхем. 1. Способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых микросхем, построенных различными способами постоянного поэлементного резервирования, состоящий в том, что это косвенное измерение отказоустойчивости проводят на микросхемах, построенных различными способами их постоянного резервирования или без резервирования, во время их облучения, и при этом измеряют начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, затем вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле:
Ф=I?tотк,
где Ф - флюенс, I - интенсивность облучения,
tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы,
а затем по вычисленному флюенсу и заданным характеристикам микросхемы вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения по формуле вероятности отказа микросхемы:
Pот,j=?j(Фj, Sj, N, W),
где j - идентификатор номер способа построения микросхемы,
Рот,j - вероятность отказа микросхемы, характеризующая ее отказоустойчивость,
?j, Фj и Sj - формула, флюенс и площадь микросхемы, соответствующие j-му способу построения микросхемы,
N - число условных одинаковых компонентов, в частности логических элементов, в микросхеме,
W - вероятность повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы,
отличающийся тем, что измерение начального отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа производят на облучаемой испытательной микросхеме, соединенной с необлучаемой вычислительной системой управления измерением, с помощью которой производят измерение времени облучения, вычисление флюенса и отказоустойчивости микросхемы, проверку результатов работы микросхемы, фиксацию ее отказов и формируют управляющие сигналы циклов ее работы и работы микросхемы,
время облучения микросхемы измеряют по числу циклов ее работы, умноженному на длительность цикла работы указанной вычислительной системы, в каждом цикле из указанной вычислительной системы передают на вход микросхемы контрольные эталоны, а в эту систему передают коды результатов работы микросхемы и в этой системе в каждом цикле фиксируют отказ микросхемы при несовпадением ее кода результата с входным эталоном, а в качестве указанного начального отрезка времени работы микросхемы до ее отказа измеряют средний отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до ее последнего отказа в заданном числе соседних циклов ее работы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента начала измерения времени облучения микросхемы по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемого в необлучаемую вычислительную систему управления измерением, до цикла работы микросхемы, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы, характеризуемый фактом ошибки в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим моменту начала измерения времени облучения.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент начала измерения времени облучения по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемому в необлучаемую вычислительную систему управления измерением.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент первого отказа микросхемы после начала измерения в необлучаемой вычислительной системе управления измерением.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим коду результата при предыдущем отказе микросхемы.
6. Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении, реализуемая различными способами ее постоянного поэлементного резервирования и без ее резервирования, характеризующаяся тем, что она содержит входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, причем между одноименными i-ми (i=1, 2, …, n) разрядами входного и выходного регистров установлена последовательная цепочка одинаковых одновходовых комбинационных логических элементов.
Ф=I?tотк,
где Ф - флюенс, I - интенсивность облучения,
tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы,
а затем по вычисленному флюенсу и заданным характеристикам микросхемы вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения по формуле вероятности отказа микросхемы:
Pот,j=?j(Фj, Sj, N, W),
где j - идентификатор номер способа построения микросхемы,
Рот,j - вероятность отказа микросхемы, характеризующая ее отказоустойчивость,
?j, Фj и Sj - формула, флюенс и площадь микросхемы, соответствующие j-му способу построения микросхемы,
N - число условных одинаковых компонентов, в частности логических элементов, в микросхеме,
W - вероятность повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы,
отличающийся тем, что измерение начального отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа производят на облучаемой испытательной микросхеме, соединенной с необлучаемой вычислительной системой управления измерением, с помощью которой производят измерение времени облучения, вычисление флюенса и отказоустойчивости микросхемы, проверку результатов работы микросхемы, фиксацию ее отказов и формируют управляющие сигналы циклов ее работы и работы микросхемы,
время облучения микросхемы измеряют по числу циклов ее работы, умноженному на длительность цикла работы указанной вычислительной системы, в каждом цикле из указанной вычислительной системы передают на вход микросхемы контрольные эталоны, а в эту систему передают коды результатов работы микросхемы и в этой системе в каждом цикле фиксируют отказ микросхемы при несовпадением ее кода результата с входным эталоном, а в качестве указанного начального отрезка времени работы микросхемы до ее отказа измеряют средний отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до ее последнего отказа в заданном числе соседних циклов ее работы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента начала измерения времени облучения микросхемы по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемого в необлучаемую вычислительную систему управления измерением, до цикла работы микросхемы, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы, характеризуемый фактом ошибки в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим моменту начала измерения времени облучения.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент начала измерения времени облучения по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемому в необлучаемую вычислительную систему управления измерением.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент первого отказа микросхемы после начала измерения в необлучаемой вычислительной системе управления измерением.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим коду результата при предыдущем отказе микросхемы.
6. Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении, реализуемая различными способами ее постоянного поэлементного резервирования и без ее резервирования, характеризующаяся тем, что она содержит входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, причем между одноименными i-ми (i=1, 2, …, n) разрядами входного и выходного регистров установлена последовательная цепочка одинаковых одновходовых комбинационных логических элементов.