Подкрепете ни!

Ако харесвате Свежа Наука и редовно четете публикациите ни, оценявате работата ни и искате да продължаваме все така, подкрепете ни! :)

На този етап от съществуването си Свежа Наука има нужда от вашата помощ! Последвайте ни в социалните мрежи Facebook, Google+ и Twitter, за да подкрепите нашата кауза - разпространяване на наука и познание.

За повече информация, обмяна на идеи или публикуване на материали, се свържете с нас.

Заредени частици от космоса причиняват гличове в телефони и компютри

Home/Прогрес/Технологии/Заредени частици от космоса причиняват гличове в телефони и компютри

Може и да не се замисляте за това, но високоенергийни космически частици могат да създадат безредици в електрониката на вашите смартфони, компютри и други устройства.

Когато компютърът ви забие и видите „синия екран на смъртта“, или телефонът ви „замръзне“ и трябва да махнете батерията, обикновено обвинявате производителя на устройството. Но в много случаи тези проблеми са предизвикани от попадения на космически частици с електричен заряд, генерирани някъде отвъд нашата слънчева система.

Когато космически излъчвания пътуващи със скоростта на светлината срещнат атмосферата на нашата планета, те предизвикват каскадно избиване на вторични частици, включително неутрони, пиони и дори алфа частици. Милиони от тези пронизват тялото ви всяка секунда, но независимо от големите числа, няма сведения за нанасяне на вреда върху живи организми.

Не такава обаче е ситуацията с електрониката. Част от тези частици носят достатъчно заряд, за да взаимодействат с проводниковите пътечки на микрочиповете. Когато взаимодействат с интегралните схеми, те могат да обърнат единични битове информация в динамичните буферни памети.

Тъй като е невъзможно да се предвиди кога и къде тези частици ще ударят, а и не оставят никакви физически следи след себе си, за производителите е много трудно да идентифицират гличовете предизвикани от тях.

„Когато имате промяна на един бит, това може да се дължи на много неща. Може да е хардуерен или софтуерен бъг. Единственият начин да разберете какво се случва е, ако успеете да елиминирате всички останали възможни причини.“

Колко вероятно е заредените частици да предизвикат проблем?

  • Статистически, обикновен клетъчен телефон с 500KB памет, би направил един единствен глич в рамките на 28 години.
  • Разпределителна централа на трафика от топ ниво, с памет от 25GB, би направила една грешка в рамките на 17 часа.
  • Ако летите със самолет на височина от 10 000 m, вероятността за глич нараства значително, за 500 KB памет – 1 потенциална грешка само за 5 часа.

Проучване върху 16nm печатна литография, проведено съвместно от Altera, ARM, AMD, Broadcom, Cisco Systems, Marvell, MediaTek, Renesas, Qualcomm, Synopsys, и TSMC, показва как проблемът прогресивно се задълбочава с намаляване на размерите на чипове. По-малките размери позволяват на чиповете да работят по-ефективно, те ползват все по-малко електричество, което ги прави все по-чувствителни към свободните заредени частици.

Текущата 14 nm технология вече се ползва с някои архитектурни корекции, като вместо 2D, използва 3D структури за транзисторите. Това значително намялава рейтинга за потенциални грешки предизвикани от свободни частици.

За съжаление това е само временно решение, със свиване на размерите, проблемът ще продължава да се задълбочава. А екранизацията не е практическо решение, тъй като ще са необходими няколко метра слой за да спре тези частици.

Решението на проблема е в нова архитектура и триизмерен дизайн на чиповете. Добрата новина е, че ИТ специалисти от сферата на авиацията, медицината и финансите, вече са наясно с този проблем и разполагат с ресурсите да намерят решение. Истината е , че в момента, само потребителската електроника изостава.

Но колкото и сериозен проблем да е това за инженерите, не е нещо за което крайният потребител трябва да се притеснява. Все пак е добре да се знае.

Добави коментар