그거슨 바로 cosmic ray 때문임
Cosmic ray 즉 우주방사선이 대기권에 들이 박을때 대기권의 각종 분자들과의 반응으로 뮤온과 중성자로 에너지 감쇄가 일어나서 지상에서는 아무 문제가 없음
문제는 이게 대기권에서 벗어나거나 대기가 희박한 곳으로 올라가면 지상과는 달리 저 고에너지 중성자가 IC 기판으로 그대로 꼿히거나
저 우주선이 기판에 에너지를 꾸역 꾸역 꾸겨넣어서 기판에 전하가 꾸준히 쌓이는 charged up 상태가 되버림
중성자가 기판에 그대로 꼿히거나 전하가 축적이 되면
제어신호를 주지 않았는데도 지 멋대로 소자가 잘못된 신호를 발신하게 됨.
이걸 소프트에러라고 함
하드웨어적 손상은 없는데 저런 잡것들 때문에 오류신호를 내보내는 것임
이게 고도가 낮으면 소프트에러 발생확률이 낮아지는데
고도가 높아지고 우주로 가면 이 발생확률이 기하급수적으로 늘어나게됨 계다가 소자를 더 작게 작게 전기를 덜 처먹게 만들면 만들수록 작은 에너지 만으로도 충분히 소자 오작동을 시키기 충분함.
이런 어 오류가 발생하면 할수 있는건 리셋하거나 껏다 켜야하는데. 이게 위성이나 비행기라면? 이게 ㅎㅎ
특히 막 요즘 EUV다 뭐다 하면서 10nm에서 그 아래로 내려가지
2번째 짤이 요즘 만드는 소자인 trigate fet 즉 핀펫인데.
보면 7nm라고 적혀있지.
실리콘 원자 반지름이 대충 100에서 110pm 정도 하는데.
7nm면 대충 실리콘 원자 35개가 있는 셈임
안그래도 전자가 지조때로 저 얇은 핀을 뚫고 지나가는 누설전류가 발생해서 환장하는데
여기에 우주선이 전자들에게 더 많은 에너지를 끼얹는다고 생각해봐
이건 통제불가능한 오류로 IC 동작 자체가 뻗어버림.
특히 요즘 미세화 공정으로 만든 플래시메모리랑 DRAM을 비행기로 송달하면 저 우주선 때문에 소자 불량률이 올라가는 문제가 생겨서 신뢰성 전공 공돌이들의 수명을 매일매일 깍고 있음
이러니 항공우주용으로 사용하는 반도체들이 구형공정에 각종신뢰성설계를 아주 떡발라서 민간과 비교하면 조또 효율떨어지는 설계를 고집하는 커스텀 반도체를 사용하고 COTS를 한다해도 패키징을 아주 바리바리 싸서 최대한 차폐를 하는게 이런 이유임.
아니면 민간에서는 비싸거나 딱히 안써도 되는 기이한 물질로 반도체를 만들던가 하고.
Cosmic ray 즉 우주방사선이 대기권에 들이 박을때 대기권의 각종 분자들과의 반응으로 뮤온과 중성자로 에너지 감쇄가 일어나서 지상에서는 아무 문제가 없음
문제는 이게 대기권에서 벗어나거나 대기가 희박한 곳으로 올라가면 지상과는 달리 저 고에너지 중성자가 IC 기판으로 그대로 꼿히거나
저 우주선이 기판에 에너지를 꾸역 꾸역 꾸겨넣어서 기판에 전하가 꾸준히 쌓이는 charged up 상태가 되버림
중성자가 기판에 그대로 꼿히거나 전하가 축적이 되면
제어신호를 주지 않았는데도 지 멋대로 소자가 잘못된 신호를 발신하게 됨.
이걸 소프트에러라고 함
하드웨어적 손상은 없는데 저런 잡것들 때문에 오류신호를 내보내는 것임
이게 고도가 낮으면 소프트에러 발생확률이 낮아지는데
고도가 높아지고 우주로 가면 이 발생확률이 기하급수적으로 늘어나게됨 계다가 소자를 더 작게 작게 전기를 덜 처먹게 만들면 만들수록 작은 에너지 만으로도 충분히 소자 오작동을 시키기 충분함.
이런 어 오류가 발생하면 할수 있는건 리셋하거나 껏다 켜야하는데. 이게 위성이나 비행기라면? 이게 ㅎㅎ
특히 막 요즘 EUV다 뭐다 하면서 10nm에서 그 아래로 내려가지
2번째 짤이 요즘 만드는 소자인 trigate fet 즉 핀펫인데.
보면 7nm라고 적혀있지.
실리콘 원자 반지름이 대충 100에서 110pm 정도 하는데.
7nm면 대충 실리콘 원자 35개가 있는 셈임
안그래도 전자가 지조때로 저 얇은 핀을 뚫고 지나가는 누설전류가 발생해서 환장하는데
여기에 우주선이 전자들에게 더 많은 에너지를 끼얹는다고 생각해봐
이건 통제불가능한 오류로 IC 동작 자체가 뻗어버림.
특히 요즘 미세화 공정으로 만든 플래시메모리랑 DRAM을 비행기로 송달하면 저 우주선 때문에 소자 불량률이 올라가는 문제가 생겨서 신뢰성 전공 공돌이들의 수명을 매일매일 깍고 있음
이러니 항공우주용으로 사용하는 반도체들이 구형공정에 각종신뢰성설계를 아주 떡발라서 민간과 비교하면 조또 효율떨어지는 설계를 고집하는 커스텀 반도체를 사용하고 COTS를 한다해도 패키징을 아주 바리바리 싸서 최대한 차폐를 하는게 이런 이유임.
아니면 민간에서는 비싸거나 딱히 안써도 되는 기이한 물질로 반도체를 만들던가 하고.
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존나 무겁지.
배선으로도 역류할 수 있으니까 시스템을 다 싸매야한다고 생각해봐ㄷㄷㄷ
애초에 저런 설계를 필요로하는데가 한정적이여서 관련 연구나 이런거도 국가주도로 하는거밖에 없을덧? 결과도 좀 한정적이고 - dc App
그래서 우주용 반도체나 이런건 제조업체가 한정적이고 대채로 방산업체가 겸사겸사 다룸. IBM 파워프로세서를 BAE가 방사능 내구도를 끌어올린 커스텀 CPU를 미국 항공우주용에 군납, 관납하지
IBM이 일단 펜티엄급을 뽑아내는건 성공하지 않았음?
IBM 파워프로세서를 BAE가 커스텀해서 파는 라인업중 가장 근래 버전 중 제일 성능 좋은게 파워프로세서 e5500을 방사성내성커스텀란겅 쿼드코어로 만든 RAD5545임. 20와트 전기먹고 성능이 3.7gflops
e5500이면 성능도 현역이긴 하지만 시장에 더럽게 많이 풀려있어서 커스텀용 재료 조달에는 훨씬 쉬울거 같은데 우주용 CPU는 시장에서 구입한 다음 커스텀함? 아니면 아예 차음부터 끝까지 별도 생산라인을 돌림?
잠만 차폐처리랑 코어설계는 좀 찾아보고 있음.
그래도 코어듀오 다운클럭 버전이 꽤 오래 최신이던 시대는 벗어낫구만.
논문 하나 찾긴 했는데 넘오 SoC 설계 논문이라 이해가 어렵긴 한데. 보니까 민간 CPU 가져다가 만진게 아니라 프리스케일이 E5500 코어 SOC 설계를 가져다가 만든 고신뢰성 코어인 QorIQ를 BAE가 가져다가 다시 spaceVFX 기준에 맞게 자기들이 아주 많이 커스텀 한거라서. 사실상 IBM 팹에서 만들어야 하는 특수 CPU네.
아 그래서 탐사선이 막 지 좆대로 안전모드 들어가고 통신해도 씹고 그지랄 하는거구만
개념추
역설적이게도 최신형 반도체보다 훨씬 덜 미세한 70 80년대에 설계된 반도체들이 우주에서 더 잘 버틴다는거네.
그건 경우에따라 다름. 구형이라고 반드시 신뢰성이 요즘것보다 좋다는 보장은 없음. 물리적으로는 신형보다 안정적이지만. 신뢰성이란게 그거하나만 보는게 아니라서.
https://youtu.be/2KSahAoOLdU
첨부한 링크가 옛날 아폴로 미션에 사용된 항법컴퓨터 복원을 하는 것중에 그나마 미션컴 모듈을 뜯어서 보여주는 영상인디. 보면 존나 큰 패키징에 뒷면은 하드와이어링으로 개빡세게 장인이 만든 물건들임. 문제는 이런 하드 와이어링을 타고 오신호가 간다던가 하는 등등의 문제가 잇을 수도 있음.
아하. 그럼 70 80년대 반도체를 아직도 채용한다는건 검증되어서 쓴다는 의미로 보면 되는건가?
역시 원사라 이해가 아주 빠르시구만
감사함당 ㅎㅎ 혹시 전자공학 전공중이심?
학부때 전자과였음. 마이크로프로세서 이론이랑 전자회로 가르치던 교수님이 저 신뢰성 만랩 대가에 그 랩실 박사형이 동아리 선배라서 초큼 알고 있음
에너지 문제는 크게 없나? 성능 좋으면 쓰는 량도 또 많아지잖아
위에썻듯이 이제 45나노 공정 쓰고 쿼드코어에 ddr3 메모리를 지원하는 급까지 올라감. 그리고 전기는 20와트 먹고. 임베디드 MCU 치고 성능이 아주 좋음
막쓸려면 옛날게 좋지
초딩때 읽던 만화책에서 말하던 유인 우주선에 들어가는 컴퓨터를 존나 오래된 성능 안좋은 거 쓴다는 이유가 이거였구나 ㄷ 도킹작업도 직접 조종해서 한다며
소유즈는 오토, 우주왕복선은 수동 인데 우주왕복선은 끝남
이거땜에 최근에 ㅇㅇ사에서 대량 반품하는바람에 뱅기실을때 시멘트로 차폐해서 보내기로함
공구리쳐서 항공배송하면 송달료 오지게 깨지겟네
저거 터지는 바람에 반도체호황이 예상보다 빨리 사그라들었지
아 그래서 몇년전 삼성 입사할땐 대충 아무데나 인사이동 시키면서 찬밥 취급 받았던 저거로 박사받은 선배가 근래 갑자기 종기원에 귀하신분으로 대우가 올라갓구만.
파인만피셜) 위 이유 말고도 로켓 개발속도가 반도체 개발속도 보다 느리다는 이유도 있음. 예컨데 좀 더 발전한 장비가 나오면 반도체 뿐만 아니라 반도체에 연관된 모든 장비도 한번에 고쳐야함. 그러기에는 로켓 개발속도가 넘 더딤. - dc App
반도체의 집적 발전이 엄청나서 이제는 더이상 프로세서를 축소할수 없다고는 들었어, 더이상 줄이면 전자가 그냥 지나가 버린다나, 그게 저렇게 작용하는구나
그게 본문에 언급한 지 조때로 뚫고 지나가는 터널링임. 근데 요즘은 이 터널링 전류를 이용하기 시작함. 거 얼마전 3진법 반도체가 이 터널링 전류를 이용해서 0,1,2를 표현하는 것임.
우주 방사선 액티브 캔슬링하는 정신나간 기술 나오기 전에는 답 없는건가
아니면 그걸 다 씹을 수 있는 큼직하고 무겁게 차폐시키고 그걸 아주 저렴하게 우주로 날릴 수 있는 우주발사체 기술을 개발하면 됨. 차라리 후자가 빠를걸
사실 우주용 CPU가 그리 고성능을 요하는 경우도 많이 없지. 정말 구닥다리 CPU를 쓰는게 아니라 최신 기술로 만들어진 저사양의 CPU를 쓴다고 하는게 더 맞으려나.
임베디드용 MCU가 뭐 다 그렇지. RAD55XX 계열 CPU도 클락스피드가 450Mhz 정도더만