基于亿门级UltraScale+架构FPGA的单粒子效应测试方法

作者：谢文虎; 郑天池; 季振凯; 杨茂林^*

来源：电子与封装, 2022, 22(07): 11-16.

DOI：10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0706

• Fin FET
• SRAM型FPGA
• 单粒子效应
• 多位翻转
• 抗辐照测试

UltraScale+ 架构 FPGA 采用 16 nm Fin FET 工艺，功耗低且性能高，但存在粒子翻转阈值下降及多位翻转增多等风险。基于线性能量传输 (LET) 等效机理，选取7Li3+、19F9、35Cl11,14+、48Ti10,15+、74Ge11,20+、127I15,25+、181Ta、209Bi 8 种重离子进行直接电离单粒子试验，建立单粒子闩锁 (SEL)、翻转阈值、翻转截面及多位翻转的测定方法。结合 LET 通量及 Fin FET 结构下的注射倾角，搭建甄别单位翻转及多位翻转的识别算法，能够实时处理并实现粒子翻转状态及多位翻转数据的可视化监控。所涉及的单粒子效应 (SEE) 分析方法能够较为全面地评估该电路的抗辐照特性。

• 单位
  无锡中微亿芯有限公司