[发明专利]由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及系统

说明书

本发明涉及一种由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及系统，以解决如何根据单粒子翻转率预计单粒子故障率的问题。该方法包括：S1、确定电子器件中每一功能模块的单粒子翻转率、时间降额因子及逻辑降额因子的大小；S2、计算每一功能模块的单粒子故障率；S3、将所述电子器件中所有功能模块的单粒子故障率之和作为所述电子器件的单粒子故障率。本发明计算得到的电子器件的单粒子故障率是在单粒子翻转率的基础上利用时间降额因子和逻辑降额因子进行修正得到的，相对于现有技术中的试验统计归纳方法和利用工程经验定性分析方法，本发明的定量计算方法工作量大大减小，更简单、易实现。

技术领域

本发明涉及单粒子故障技术领域，尤其是涉及一种由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及一种由单粒子翻转率预计单粒子故障率的系统。

背景技术

航空器中带有存储结构的电子器件受大气中高能中子的辐射会产生单粒子效应，其中以单粒子翻转效应为主。单粒子翻转效应会导致电子器件的存储结构中的数据发生跳变，即0至1或1至0。当电子器件出现大量的数据跳变时，就会出现故障，这种由于单粒子效应引发的故障，称为单粒子故障。

但是，由于电子器件存在着不同的时序或逻辑设计，因此一次单粒子翻转不一定会导致一次单粒子故障。所以需要得知因单粒子翻转效应引起单粒子故障的故障率，进而根据单粒子故障率，分析或计算设备级、系统级的故障率等信息。

那如何根据电子器件的单粒子翻转率预计电子器件可能表现出的单粒子故障率呢。目前，采用的方法为通过大量的试验进行统计归纳，或者依据工程经验做出判断。前者采用大量试验归纳的方式费时费力、耗费成本高。后者只能进行简单的定性分析，而且不具有普适性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何根据单粒子翻转率预计单粒子故障率。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及系统。

第一方面，该方法包括：

S1、确定电子器件中每一功能模块的单粒子翻转率、时间降额因子及逻辑降额因子的大小，

其中，所述时间降额因子为在一个时钟周期内功能模块的单粒子翻转变化能够被记录的时长的比例，所述逻辑降额因子为所述功能模块内被记录的单粒子翻转变化导致该功能模块发生单粒子故障的概率；

S2、根据相应功能模块的所述单粒子翻转率、所述时间降额因子及所述逻辑降额因子的大小，计算所述相应功能模块的单粒子故障率；

S3、将所述电子器件中所有功能模块的单粒子故障率之和作为所述电子器件的单粒子故障率。

进一步地，所述步骤S2采用以下公式计算电子器件中第i个功能模块的单粒子故障率λ_SEE-i：

λ_SEE-i＝R_SEE-i×TD_-i×LD_-i

其中，R_SEE-i为第i个功能模块的单粒子翻转率，TD_-i为第i个功能模块的时间降额因子，LD_-i为第i个功能模块的逻辑降额因子。

进一步地，所述功能模块为状态存储模块或非状态存储模块。

第二方面，该系统包括：

确定模块，用于确定电子器件中每一功能模块的单粒子翻转率、时间降额因子及逻辑降额因子的大小，

其中，所述时间降额因子为在一个时钟周期内功能模块的单粒子翻转变化能够被记录的时长的比例，所述逻辑降额因子为所述功能模块内被记录的单粒子翻转变化导致该功能模块发生单粒子故障的概率；