基本介紹
- 中文名：單粒子翻轉
- 外文名：Single Event Upset
- 類型：軟錯誤
- 易發環境：空間電子套用領域
簡介,概念,防範措施,相關事故,
簡介
在一些電磁、輻射環境比較惡劣的情況下，大規模積體電路（IC）常常會受到干擾，例如宇宙中單個高能粒子射入半導體器件靈敏區，使器件邏輯狀態翻轉：原來存儲的"0"變為"1"，或者"1"變為"0"，從而導致系統功能紊亂，嚴重時會發生災難性事故。SEU造成的邏輯錯誤不是永久性的。在特定的套用中，SEU已經成為一個不能忽視的問題。
典型的SEU是由於太空中高能粒子的轟擊造成的，SEU已經成為星載計算機中最常見的錯誤。
概念
單粒子翻轉英文縮寫SEU（Single-Event Upsets），航天電子學術語，原因是在空間環境下存在著大量高能帶電粒子，計算機中的CMOS電子元器件受到地球磁場、宇宙射線等照射，引起電位狀態的跳變，“0”變成“1”，或者“1”變成“0”，但一般不會造成器件的物理性損傷。
單粒子翻轉指標用單粒子翻轉率來描述，單粒子翻轉率是器件每天每位發生單粒子翻轉的機率，計算質子單粒子翻轉率的一般性公式：
其中：
為閾值能量，單位MeV；
為質子單粒子翻轉截面積，單位
；
為質子微分流量。
防範措施
降低單粒子翻轉效應發生機率的一個措施是增加冗餘度，NASA（美國國家航空航天局）在太空飛行器計算機系統中就採用這一措施。
相關事故
我國於1995年2月8日發射升空的實踐四號衛星上搭載的兩台用於單粒子事件測量的監測裝置，在入軌後的19天內共發生了65次翻轉，而風雲一號（B）氣象衛星也因多次SEU事件導致姿態控制系統失控而過早的失效。
2003年，在比利時斯哈爾貝克的一次選舉中，單粒子翻轉效應被認為是一次電子投票錯誤的罪魁禍首。電子投票機的一個數位翻轉，使一名候選人的選票增加了4096張。這一問題之所以能被發現，是因為電子投票機給這名候選人的選票多於可能數量。
