[发明专利]大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法和系统

说明书

本发明涉及电子器件辐射效应领域，特别是涉及一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法和系统，通过对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测，获取FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据；获取所述FPGA阵列中FPGA器件的数量；根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率。在此方案中，所述测量数据为对FPGA进行大气中子单粒子效应检测后获得的数据，所述测量数据能够提高大气中子单粒子效应下的获取的FPGA器件失效率的准确度，从而实现FPGA器件大气中子单粒子效应敏感性的准确定量评价，解决我国目前FPGA器件大气中子单粒子效应评价方法缺失的难题。

技术领域

本发明涉及电子器件辐射效应领域，特别是涉及一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法和系统。

背景技术

银河宇宙射线、太阳宇宙射线等各种宇宙射线进入到地球的中性大气，并与大气中的氮和氧发生相互作用，形成了各种辐射粒子，使得大气空间辐射环境非常复杂。在各种辐射粒子之中，由于中子不带电、穿透力极强而且在大气中的含量高，因此大气中子入射电子系统所引起的单粒子效应，成为了威胁电子设备安全工作的关键因素。

FPGA(Field－Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。随着科技的发展，各种电子设备对FPGA器件的依赖性越来越强，而FPGA器件自身的集成度提高，复杂性增加，造成FPGA器件对单粒子效应更加敏感。

为了评估大气中子诱发的单粒子效应对FPGA器件产生的影响，需要对大气中子单粒子效应下的FPGA器件的敏感特性进行分析。目前为了对FPGA器件进行单粒子效应敏感特性进行分析，一般采用地面加速辐照试验的方式，即使用具有高通量的地面辐射源辐照FPGA器件，模拟FPGA器件在真实大气环境下的辐射粒子，根据辐照试验结果分析FPGA器件的大气中子单粒子效应敏感特性。然而这种方式引发的FPGA器件的失效率，是一种模拟结果，用于对大气中子单粒子效应下的FPGA器件的敏感特性进行分析时，其准确度较低。

发明内容

基于此，有必要针对目前对大气中子单粒子效应下的FPGA器件的敏感特性进行分析时，其准确度较低的问题，提供一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法和系统。

一种大气中子诱发的FPGA器件失效率检测方法，包括以下步骤：

对FPGA阵列进行大气中子单粒子效应检测，获取FPGA阵列的大气中子单粒子效应检测的测量数据；

获取所述FPGA阵列中FPGA器件的数量；

根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率。

在其中一个实施例中，所述测量数据包括单粒子翻转数和测量时间；

所述根据所述测量数据以及所述FPGA器件的数量获取FPGA器件失效率的步骤包括以下步骤：

根据所述单粒子翻转数、测量时间和FPGA器件数量获取FPGA器件失效率。

在其中一个实施例中，所述根据所述单粒子翻转数、测量时间和FPGA器件数量获取FPGA器件失效率的步骤包括以下步骤：

根据以下函数关系式获取FPGA器件失效率：

λ＝(N_SEU×10⁹)÷(T_测量×N_FPGA)

式中，λ为FPGA器件失效率，N_SEU为单粒子翻转数，T_测量为测量时间，N_FPGA为FPGA器件总数量。