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存储器芯片辐照检测方法

申请号 CN202410190582.8 申请日 2024-02-21 公开(公告)号 CN117743065B 公开(公告)日 2024-04-23
申请人 北京怀美科技有限公司; 发明人 杨威;
摘要 本 申请 提供一种 存储器 芯片辐照检测方法,存储模 块 中在辐照之前存入待检测数据,第一比对模块和第二比对模块分别预设相同第一验证数据和第二验证数据;启动后读取输出数据,并在 电路 板上分别由第一比对模块和第二比对模块进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则无错误,第一比对结果或第二比对结果发送到存储模块中存储;若不一致,第一自检模块和第二自检模块分别自检,获取第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,将第二比对结果发送到 数据压缩 模块,对第二比对结果压缩,对于连续正确的数据,记录起始 位置 和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,最终在存储模块存储。
权利要求

1.一种存储器芯片辐照检测方法,其特征在于,包括:
S1,在电路板上设置有抗辐照的存储模数据压缩模块,第一自检模块、第一比对模块、第二自检模块和第二比对模块,所述存储模块中在辐照之前存入待检测数据,所述第一比对模块和所述第二比对模块分别预设有第一验证数据和第二验证数据,第一验证数据与第二验证数据一致;
S2,辐照测试之前,待测存储器芯片存入所述存储模块的待检测数据,启动辐照检测之后,读取待测存储器芯片得到的输出数据,将输出数据在电路板上分别由所述第一比对模块和所述第二比对模块与第一验证数据和第二验证数据进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则认定待测存储器芯片没有错误,将第一比对结果和/或第二比对结果发送到所述存储模块中存储;
S3,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,所述第一自检模块和所述第二自检模块分别进行自检,获取自检后的第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,则将第二比对结果发送到所述数据压缩模块,所述数据压缩模块对第二比对结果压缩,对于第二比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后的第二比对结果发送到所述存储模块存储;
若第一错误率低于第二错误率,所述数据压缩模块对第一比对结果压缩,对于第一比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后第一比对结果发送到所述存储模块存储。
2.根据权利要求1所述的存储器芯片辐照检测方法,其特征在于,还包括:无线通讯模块,将所述存储模块内的数据封包,所述无线通讯模块重复传输数据到外部系统,外部系统将重复传输的数据封包作为包头,重复传输的数据为截取所述存储模块内的一段数据进行N次重复组成,N大于3。
3.根据权利要求1或2所述的存储器芯片辐照检测方法,其特征在于,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,将第一比对结果和第二比对结果经所述数据压缩模块压缩后发送到所述存储模块。
4.根据权利要求1或2所述的存储器芯片辐照检测方法,其特征在于,还包括:修复模块,对第一比对结果和第二比对结果中可修复错误进行修复。
5.根据权利要求1或2所述的存储器芯片辐照检测方法,其特征在于,当第一错误率或第二错误率高于预设阈值,停止当前测试,并对测试的辐照参数调整以继续测试。

说明书全文

存储器芯片辐照检测方法

技术领域

[0001] 本申请涉及存储器芯片辐照检测领域,具体而言,涉及一种存储器芯片辐照检测方法。

背景技术

[0002] 传统的存储器芯片抗辐照检测是指对存储器芯片在辐射环境下的稳定性和可靠性进行测试和评估的过程。辐射可能来自宇宙射线、放射性物质或其他辐射源。在辐射环境下,存储器芯片可能会受到辐射引起的位翻转、故障或损坏,导致数据丢失或存储器功能失效。
[0003] 现有的抗辐照存储器检测技术主要存在短辐照时间内测试数据回传量大,回传到上位机操作复杂等问题,因此需要一套新的机制来实现存储器抗辐照检测方案。发明内容
[0004] 本申请实施例的目的在于提供一种存储器芯片辐照检测方法,用以实现在电路板上获得检测结果的技术效果。
[0005] 本申请实施例提供了一种存储器芯片辐照检测方法,包括:在电路板上设置有抗辐照的存储模数据压缩模块,第一自检模块、第一比对模块、第二自检模块和第二比对模块,所述存储模块中在辐照之前存入待检测数据,所述第一比对模块和所述第二比对模块分别预设有第一验证数据和第二验证数据,第一验证数据与第二验证数据一致;辐照测试之前,待测存储器芯片存入所述存储模块的待检测数据,启动辐照检测之后,读取待测存储器芯片得到的输出数据,将输出数据在电路板上分别由所述第一比对模块和所述第二比对模块与第一验证数据和第二验证数据进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则认定待测存储器芯片没有错误,将第一比对结果和/或第二比对结果发送到所述存储模块中存储;若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,所述第一自检模块和所述第二自检模块分别进行自检,获取自检后的第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,则将第二比对结果发送到所述数据压缩模块,所述数据压缩模块对第二比对结果压缩,对于第二比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后的第二比对结果发送到所述存储模块存储;若第一错误率低于第二错误率,所述数据压缩模块对第一比对结果压缩,对于第一比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后第一比对结果发送到所述存储模块存储。
[0006] 在上述实现过程中,在电路板上设置有抗辐照的存储模块、数据压缩模块,第一自检模块、第一比对模块、第二自检模块和第二比对模块,存储模块中在辐照之前存入待检测数据,第一比对模块和第二比对模块分别预设有第一验证数据和第二验证数据,第一验证数据与第二验证数据一致;辐照测试之前,待测存储器芯片存入存储模块的待检测数据,启动辐照检测之后,读取待测存储器芯片得到的输出数据,将输出数据在电路板上分别由第一比对模块和第二比对模块与第一验证数据和第二验证数据进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则认定待测存储器芯片没有错误,待测存储器芯片没有问题,并且辐照也没有对待测存储器芯片造成损坏,将第一比对结果和第二比对结果发送到存储模块中存储,由于第一比对结果和第二比对结果一致,可以只存储第一比对结果或者第二比对结果;若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,此时可能第一比对模块出现问题,或者是第二比对模块出现问题,第一自检模块和第二自检模块分别进行自检,自检的方式为第一自检模块和第二自检模块内预设相同的初始固定值,第一自检模块和第二自检模块分别读取辐照后的固定值,获取辐照后的固定值中发生数据翻转值的数量,错误率=发生数据翻转值的数量/固定值总量,获取自检后的第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,则将第二比对结果发送到数据压缩模块,数据压缩模块对第二比对结果压缩,对于第二比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于连续的正确数据,记录起始位置和连续正确的数据个数可以大大减少所需记录的信息量。例如,如果从第50个数据位开始连续有200个数据位都是正确的,则可以记录为(50, 200),而不是记录所有单独的正确数据位。对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,由于错误数据通常数量较少,可以不压缩或者只进行轻量级压缩以便于错误分析,将压缩后的第二比对结果发送到存储模块存储;若第一错误率低于第二错误率,数据压缩模块对第一比对结果压缩,对于第一比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后第一比对结果发送到存储模块存储。将比对地点转移到电路板上,避免了回传到外部上位机的复杂操作,同时增加第一自检模块和第二自检模块的自检,可以判断第一比对模块和第二比对模块哪个结果更准确,避免因辐照导致的损坏出现结果不准确。
[0007] 在一种可能的实现方式中,还包括:无线通讯模块,将所述存储模块内的数据封包,所述无线通讯模块重复传输数据到外部系统,外部系统将重复传输的数据封包作为包头,重复传输的数据为截取所述存储模块内的一段数据进行N次重复组成,N大于3。
[0008] 在上述实现过程中,还包括无线通讯模块,将存储模块内的数据封包,并重复传输数据到外部系统,重复传输的数据即截取所述存储模块内的一段数据进行N次重复组成,N大于3,外部系统将重复传输的数据封包作为包头。通过无线通讯的方式,无需复杂的有线连接,同时为了保证无线通讯的安全性,可以重复传输数据,规定包头的确定方式,增强了数据传输的安全性。
[0009] 在一种可能的实现方式中,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,将第一比对结果和第二比对结果经所述数据压缩模块压缩后发送到所述存储模块。
[0010] 在上述实现过程中,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,将第一比对结果和第二比对结果经数据压缩模块压缩后发送到存储模块,实时检测到的任何不一致都标记为错误,记录更加准确。
[0011] 在一种可能的实现方式中,还包括:修复模块,对第一比对结果和第二比对结果中可修复错误进行修复。
[0012] 在上述实现过程中,修复模块包含了自我修复或纠错机制,例如纠错码内存,修复模块可以在检测到第一比对模块和第二比对模块错误后自动进行修正。纠错逻辑可以实时修复可修复的错误,以维护系统的正常功能。
[0013] 在一种可能的实现方式中,当第一错误率或第二错误率高于预设阈值,停止当前测试,并对测试的辐照参数调整以继续测试。
[0014] 在上述实现过程中,通过实时反馈第一错误率或第二错误率,当错误率高于预设阈值,停止当前测试,并对测试的辐照参数调整以继续测试,辐照参数可以为辐照强度、电流值、电压值等等,以保证测试结果的准确性。附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016] 图1为本申请实施例提供的一种存储器芯片辐照检测方法的流程图

具体实施方式

[0017] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0018] 请参考图1,本申请实施例提供了一种存储器芯片辐照检测方法,包括:在电路板上设置有抗辐照的存储模块、数据压缩模块,第一自检模块、第一比对模块、第二自检模块和第二比对模块,存储模块中在辐照之前存入待检测数据,第一比对模块和第二比对模块分别预设有第一验证数据和第二验证数据,第一验证数据与第二验证数据一致;辐照测试之前,待测存储器芯片存入存储模块的待检测数据,启动辐照检测之后,读取待测存储器芯片得到的输出数据,将输出数据在电路板上分别由第一比对模块和第二比对模块与第一验证数据和第二验证数据进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则认定待测存储器芯片没有错误,将第一比对结果和/或第二比对结果发送到存储模块中存储;若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,第一自检模块和第二自检模块分别进行自检,获取自检后的第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,则将第二比对结果发送到数据压缩模块,数据压缩模块对第二比对结果压缩,对于第二比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后的第二比对结果发送到存储模块存储;若第一错误率低于第二错误率,数据压缩模块对第一比对结果压缩,对于第一比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后第一比对结果发送到存储模块存储。
[0019] 在上述实现过程中,在电路板上设置有抗辐照的存储模块、数据压缩模块,第一自检模块、第一比对模块、第二自检模块和第二比对模块,存储模块中在辐照之前存入待检测数据,第一比对模块和第二比对模块分别预设有第一验证数据和第二验证数据,第一验证数据与第二验证数据一致;辐照测试之前,待测存储器芯片存入存储模块的待检测数据,启动辐照检测之后,读取待测存储器芯片得到的输出数据,将输出数据在电路板上分别由第一比对模块和第二比对模块与第一验证数据和第二验证数据进行比对,若输出数据与第一验证数据以及第二验证数据一致,则认定待测存储器芯片没有错误,待测存储器芯片没有问题,并且辐照也没有对待测存储器芯片造成损坏,将第一比对结果和第二比对结果发送到存储模块中存储,由于第一比对结果和第二比对结果一致,可以只存储第一比对结果或者第二比对结果;若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,此时可能第一比对模块出现问题,或者是第二比对模块出现问题,第一自检模块和第二自检模块分别进行自检,自检的方式为第一自检模块和第二自检模块内预设相同的初始固定值,第一自检模块和第二自检模块分别读取辐照后的固定值,获取辐照后的固定值中发生数据翻转值的数量,错误率=发生数据翻转值的数量/固定值总量,获取自检后的第一错误率和第二错误率,若第一错误率高于第二错误率,则将第二比对结果发送到数据压缩模块,数据压缩模块对第二比对结果压缩,对于第二比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于连续的正确数据,记录起始位置和连续正确的数据个数可以大大减少所需记录的信息量。例如,如果从第50个数据位开始连续有200个数据位都是正确的,则可以记录为(50, 200),而不是记录所有单独的正确数据位。对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,由于错误数据通常数量较少,可以不压缩或者只进行轻量级压缩以便于错误分析,将压缩后的第二比对结果发送到存储模块存储;若第一错误率低于第二错误率,数据压缩模块对第一比对结果压缩,对于第一比对结果中连续正确的数据,记录起始位置和连续正确的数据个数,对于错误数据,记录错误位置、错误类型及错误的值,将压缩后第一比对结果发送到存储模块存储。将比对地点转移到电路板上,避免了回传到外部上位机的复杂操作,同时增加第一自检模块和第二自检模块的自检,可以判断第一比对模块和第二比对模块哪个结果更准确,避免因辐照导致的损坏出现结果不准确。
[0020] 在一种可能的实现方式中,还包括:无线通讯模块,将存储模块内的数据封包,无线通讯模块重复传输数据到外部系统,外部系统将重复传输的数据封包作为包头,重复传输的数据为截取存储模块内的一段数据进行N次重复组成,N大于3。
[0021] 在上述实现过程中,还包括无线通讯模块,将存储模块内的数据封包,并重复传输数据到外部系统,重复传输的数据即截取存储模块内的一段数据进行N次重复组成,N大于3,外部系统将重复传输的数据封包作为包头。通过无线通讯的方式,无需复杂的有线连接,同时为了保证无线通讯的安全性,可以重复传输数据,规定包头的确定方式,增强了数据传输的安全性。
[0022] 在一种可能的实现方式中,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,将第一比对结果和第二比对结果经数据压缩模块压缩后发送到存储模块。
[0023] 在上述实现过程中,若输出数据与第一验证数据或第二验证数据不一致,将第一比对结果和第二比对结果经数据压缩模块压缩后发送到存储模块,实时检测到的任何不一致都标记为错误,记录更加准确。
[0024] 在一种可能的实现方式中,还包括:修复模块,对第一比对结果和第二比对结果中可修复错误进行修复。
[0025] 在上述实现过程中,修复模块包含了自我修复或纠错机制,例如Error‑Correcting Code(纠错码)内存,修复模块可以在检测到第一比对模块和第二比对模块错误后自动进行修正。纠错逻辑可以实时修复可修复的错误,以维护系统的正常功能。
[0026] 在一种可能的实现方式中,当第一错误率或第二错误率高于预设阈值,停止当前测试,并对测试的辐照参数调整以继续测试。
[0027] 在上述实现过程中,通过实时反馈第一错误率或第二错误率,当错误率高于预设阈值,停止当前测试,并对测试的辐照参数调整以继续测试,辐照参数可以为辐照强度、电流值、电压值等等,以保证测试结果的准确性。
[0028] 本发明提出一种适用于存储器辐照检测的实时片上结果比对检测方法,具体来讲在片上除了待测的存储器件,同时包括抗辐照的正确值存储器件和计算对比器件,将静态测试和动态测试读出的数据直接在片上进行实时比对检测,并在抗辐照的存储结果器件存储比对结果;通过这套机制,将每一个的结果都进行比对比对完了存储下来。更进一步的,本发明支持对对比结果进行压缩再进行传输,所述压缩方式为正确数据只记录起始位置和数据个数,错误数据记录起始位置和标准值以及错误的读取值。进一步的,本发明支持搭建无线通信模块实时外发对比结果,以及连续检测改变辐射剂量率来研究器件在不同剂量率下的性能变化。通过这一方法可以实现片上的数据比对和定位,以实现更加高效的存储器抗辐照检测。
[0029] 该方案的实施步骤主要包括以下几个关键环节:
[0030] 设计与集成:设计并集成一个芯片,其中包含待测存储器件、抗辐照的正确值存储器、计算对比器件、数据压缩模块以及无线通信模块。设计与集成阶段是该方案的基础和起点,它涵盖了芯片设计、零件选择,以及将所有必要的组件集成到单一芯片上的过程。以下是这个阶段更详细的步骤:1.需求分析:确定所设计系统的性能要求,包括存储器容量、速度、功耗,以及抗辐照等级等。根据设定的需求,制定一个详细的设计规格书。2.组件选择:选择能够满足抗辐照性能要求的存储器件,这可能涉及查找特定材料或工艺制造的存储器。确定计算对比器件和数据压缩模块的技术规格,这些部件需要高速运行且能耐受一定程度的辐射。3.电路设计:设计逻辑电路来实现数据的读取、比对和压缩功能。设计电源管理电路,确保各个模块在规定的电压和电流条件下稳定运行。如果需要,设计模拟电路部分,比如无线模块的射频前端。4.系统集成:在单一芯片上集成所有电子组件和模块。实现待测存储器件与抗辐照存储器件的接口,保证数据可以准确地从一个模块转移到另一个模块。将计算对比器件和数据压缩模块集成进来,确保它们能够接收存储器模块的数据进行处理。5.接口设计:设计用户界面以及外部通信接口,包括无线通信模块的接口,以便于数据的传输和设备的控制。6.布局与布线:在片上进行电路的布局布线,优化电路路径以减少延时和电磁干扰,并提高电路的稳定性和可靠性。
[0031] 准备测试数据:在抗辐照的正确值存储器中存入预定义的数据,这些数据将作为辐照测试过程中的正确参考值。准备测试数据是确保测试有效性和可靠性的关键步骤。以下是详细的步骤:1.定义测试数据集:根据存储器的设计规格和预期应用,确定测试数据集的类型(如随机数据、特定模式的数据等)。确保测试数据集涵盖广泛的情况,能够充分检验存储器在不同数据模式下的性能。2.生成测试数据:使用软件算法生成所需的测试数据。这可以是伪随机数生成器或者特定的数据生成脚本。对生成的数据进行校验,确保没有出现意料之外的错误或偏差。3.评估测试数据集:对测试数据集进行评估,以确保它们能有效地触发潜在的存储器故障模式。确认测试数据可以有效测试存储器的边界条件,例如全零、全一、交替模式等。4.编程抗辐照存储器:将测试数据集编程入抗辐照的正确值存储器中。抗辐照存储器通常采用特殊的材料或结构,以承受高辐照平而不丧失数据。对抗辐照存储器进行多次读写和验证操作,以确保数据已正确且稳定地存储。5.备份测试数据:对原始测试数据集进行备份,以便在测试过程中或测试后的数据比对分析时使用。确保备份的数据安全性,可以使用多地备份或存储服务。6.准备测试脚本和自动化流程:编写自动化脚本来控制测试数据的载入、比对和结果记录。通过自动化流程确保测试的连贯性和准确性,尤其是在进行长时间或复杂的测试序列时。7.校准测试设备:对用于测试的设备进行校准,确保数据读取和写入过程的准确性。如果涉及到外部测试设备,如辐照源或温度控制装置,也需要进行校准。8.测试前的验证运行:在开始正式的辐照测试前,进行一次或多次的验证运行,以检查测试数据和程序是否按预期工作。确认测试数据能够被准确地从抗辐照存储器读出,并通过计算对比器正确比对。通过认真地执行上述步骤,可以为后续的辐射测试提供坚实的数据基础,从而确保测试结果的有效性和可信度。
[0032] 执行辐照测试:对集成的芯片进行辐照,同时执行静态和动态测试,模拟实际的辐射环境条件。在辐照过程中,周期性地从待测存储器件中读取数据。行辐照测试是整个方案中非常关键的一个实验性步骤,该步骤涉及将设计的集成电路或存储器件暴露于人工辐射源下,并监控其性能变化。以下是执行辐照测试的详细步骤:1.测试环境准备:设置辐照实验室环境,包括辐照设备、温度控制、电源以及监测设备。确保辐照源可以提供所需类型和强度的辐射,例如γ射线、中子或重离子辐射。2.安全防护措施:实施严格的安全措施,确保操作人员和设备的安全。设定紧急停止程序和辐射监测以防不测。3.测试前的最终检查:进行测试前的最后一次系统检查,包括所有连接、电源和测试脚本。确保测试数据已正确加载到抗辐照存储器中,且测试设备已经准备就绪。4.开始辐照:启动辐照源,并将集成电路或存储器件暴露于辐射下。调整辐照强度和距离,以达到预定的辐射剂量率。5.静态测试:在特定辐照剂量点进行数据的读取,检查存储器件是否保持数据不变。静态测试用于评估存储器在不活动状态下的数据保持能。6.动态测试:在辐照进行的同时,周期性地对存储器进行读写操作,检查其在活动状态下的性能。动态测试用于评估存储器在真实使用场景下的可靠性。
[0033] 片上实时数据比对:使用计算对比器件将待测存储器件读出的数据与抗辐照的正确值存储器中的数据进行即时比较。对比结果确定数据是否一致,检测出任何不匹配或错误。片上实时数据比对是指在集成电路内部进行的数据正确性验证过程,该过程在辐照测试及其他关键测试环节中尤为重要。以下是执行片上实时数据比对的具体步骤和要点:1.实时比对与错误检测:读取的数据被送入比对逻辑电路与预先存储的正确数据进行比对。实时检测到的任何不一致都标记为错误,这包括单个位错误或多位错误。2.错误记录:当检测到错误时,相关信息(如错误位置、错误值、参考值和错误时间)被记录下来。根据需求,错误记录可以存储在片内或传输至外部处理器或存储系统。3.错误分析:收集到的错误数据用于分析存储器单元在辐射条件下的行为。分析可能涉及错误模式识别、错误率计算和可靠性评估。4.自我修复或纠错:如果设计中包含了自我修复或纠错机制,如ECC(Error‑Correcting Code)内存,那么系统可以在检测到错误后自动进行修正。纠错逻辑可以实时修复可修复的错误,以维护系统的正常功能。
[0034] 片上记录和存储结果:将比对过程中得到的结果记录下来,并存储在抗辐照的结果存储器件中。片上记录和存储结果是确保测试数据可靠性和测试完整性的重要步骤。在辐射环境下特别关注的是记录和存储过程的稳健性,以避免数据的误报或丢失。以下是片上记录和存储结果的详细过程:1.结果存储器设计:设计或选择抗辐照存储器件用于记录数据比对结果。这些存储器件需要能够承受预定的辐射水平而不丧失功能。存储器件的选择要考虑到它们的抗辐射等级、存储容量、读写速度和可靠性。2.数据缓存机制:实现数据缓存机制,以便在数据写入抗辐照存储设备之前暂存数据比对结果。缓存可以减少对抗辐照存储器件的写操作次数,从而延长其寿命。3.错误检测与记录:当比对逻辑检测到存储器件中的数据与参考数据不一致时,记录错误信息。这通常包括错误的类型、位置、时间戳以及可能的错误值。根据设计,可以记录错误发生前后的附加信息,以便于后续的分析和诊断。4.结果编码与写入:将错误信息编码为一种格式,以高效地使用存储空间并保证信息的完整性。编码后的信息通过片上接口写入到抗辐照存储器件中。5.冗余存储策略:可能会采用冗余存储策略,例如存储多个副本或使用错误纠正码以确保数据的完整性和可靠性。冗余策略可以帮助恢复因辐射导致的暂态错误影响的数据。6.数据完整性验证:写入后,系统可能会对存储的数据进行读取验证,以确保数据被正确记录。通过对存储数据的签名或校验和进行验证,可以进一步保证数据记录的完整性。7.实时反馈:记录结果可以用于提供实时反馈给测试系统。例如,如果检测到错误率超过预定义阈值,则可能会调整测试参数或停止测试。8.数据导出与分析:测试完成后,存储的数据可以导出到外部系统进行更深入的分析。分析可以帮助理解存储器在辐照环境下的性能,以及设计中错误检测和校正机制的有效性。通过上述过程,片上记录和存储结果能够为后续评估提供准确和详细的数据,同时确保在整个测试期间,即使在极端环境中,测试结果的完整性和可靠性也得到保障。
[0035] 数据压缩:将记录的比对结果进行压缩处理,以便于存储和传输。正确数据简化为起始位置和连续正确个数,错误数据记录详细的错误信息。数据压缩是在片上实时数据比对过程中的一个关键步骤,主要目的是减少存储空间的占用以及优化数据传输效率。压缩过程应该保持数据的完整性和可重构性,同时尽量减少数据的体积。以下是数据压缩方法的详细阐述:1.压缩策略选择:确定适合比对结果的压缩算法。对于比对结果,可以选择无损压缩算法,保证数据可以完整地恢复。根据数据的特点,选择合适的算法,例如,如果错误数据相对稀疏,可以选择基于运行长度编码(Run‑Length Encoding, RLE)的压缩方法。2.正确数据压缩:对于连续的正确数据,记录起始位置和连续正确的数据个数可以大大减少所需记录的信息量。例如,如果从第50个数据位开始连续有200个数据位都是正确的,则可以记录为(50, 200),而不是记录所有单独的正确数据位。3.错误数据记录:对于错误数据,记录详细的错误信息,包括错误的位置、错误的类型以及错误的值。由于错误数据通常数量较少,可以不压缩或者只进行轻量级压缩以便于错误分析。4.数据编码:将压缩后的数据编码为一种格式,使其适合于存储和传输。确保编码过程中不会造成数据的损失。编码方式需要兼顾效率与解码的便捷性。5.冗余信息去除:在压缩阶段,去除不必要的冗余信息,如重复的错误记录或者没有变化的数据段。6.压缩效率评估:在设计压缩算法时,需要评估其压缩效率,确保压缩后的数据尽可能小,同时在解压缩时不会消耗过多的计算资源。7.错误恢复能力:考虑到可能的传输错误,压缩数据中可能包括一定的冗余或校验信息,以便于在接收端进行错误检测和恢复。8.实时压缩与存储:实现实时数据压缩的机制,确保数据在记录和存储前即时被压缩。检查是否有足够的计算资源进行实时压缩,而不影响系统的主要功能。9.解压缩与验证:提供解压缩算法,以便在数据需要被分析或展示时能够还原出原始的比对结果。解压缩后的数据应该与原始数据完全一致,验证过程保证了压缩的正确性。通过这种方式,不仅可以节省片上存储资源,也能优化数据的传输过程。这是关键的,尤其是在存储空间有限或数据传输带宽受限的嵌入式系统中。
[0036] 比对结果无线传输:利用无线通信模块将压缩后的比对结果传输到外部处理系统进行进一步分析。比对结果的无线传输是一个将数据从芯片或嵌入式系统传送到外部处理系统的过程。这个过程需要考虑数据的压缩、传输安全性、传输效率以及无线通信的可靠性等因素。以下是详细的步骤和关键点:1.选择无线通信技术:根据应用场景,选择合适的无线通信技术,例如蓝牙或其他可用的无线协议。考虑每种技术的传输距离、数据速率、功耗和抗干扰能力。2.无线模块集成:在系统中集成无线通信模块,确保它可以承受测试环境中的各种条件,例如在辐照测试中的高辐射环境。对于抗辐射环境,可能需要特殊设计或选择特定的无线模块。3.压缩数据的准备:将比对结果进行压缩处理,减少数据量,以提高无线传输的效率,并减少传输中的能耗。确保压缩数据格式适合于无线传输,便于接收端的解码和分析。4.安全性考量:在数据传输之前,可能需要对数据进行加密处理,确保比对结果的安全性,防止数据在传输过程中被截获或篡改。使用强加密标准和密钥管理机制,如AES加密算法。5.数据封包与传输:将压缩后的数据封包,根据所选无线协议的要求,添加必要的头信息、地址信息和校验信息。在传输过程中,可以使用数据分片和重传机制来提高数据传输的可靠性。6.无线信道管理:动态管理无线信道,优化频道使用,减少信道干扰和数据丢包。在多设备环境中,可能需要使用信道访问控制技术来避免冲突和数据混乱。7.实时监控与反馈:实时监控数据传输过程,提供必要的反馈机制,确保数据能够成功传输到外部处理系统。在数据传输失败时,实施重传机制以保证数据的完整性。8.接收与解码:外部处理系统需要具备接收无线信号并解码压缩数据的能力。解压缩算法应与发送端一致,确保数据能够正确恢复。9.数据分析与存储:接收到的数据进行解压缩后,进行必要的分析和存储。分析可能包括错误模式识别、性能评估等。存储解压缩后的数据用于长期分析和备份。整个无线传输过程需要有一个详细的流程控制,包括错误处理机制和数据传输确认机制,以适应不同的测试环境和确保数据传输的可靠性。通过无线传输,可以即时地获取远程设备的状态和性能信息,对于分散的测试环境或者难以布线的情况尤为有用。
[0037] 分析与调整:在外部系统中对接收到的数据进行解析和分析,评估存储器在辐照下的性能表现。根据分析结果,可以调整辐射剂量率进行后续测试,以探究存储器在不同剂量下的表现。分析和调整是确保存储器件测试结果有效性及对辐照性能评估至关重要的步骤。这个流程涉及对无线传输来的压缩数据进行解析、分析、调整测试参数,并作出决策。以下是分析与调整过程的详细阐述:1.数据解析:首先需要对接收到的压缩数据进行解码与解压缩,恢复成可分析的原始比对结果。解析可能包括从数据包中提取错误信息、正确数据段的起始位置和长度等。2.错误数据分析:对错误信息进行详细分析,识别错误模式和趋势。这可能需要统计错误发生的频率、错误的分布情况、错误类型等。分析错误数据和正确数据之间的关联,以确定故障的原因,例如是由单一事件翻转引起的还是由更广泛的辐射效应引起的。3.性能评估:通过分析数据,评估存储器在辐射环境下的性能,包括数据保持能力、读写能力和错误纠正能力等。通过错误率与辐射剂量之间的关系,可以评估存储器的抗辐射性能。4.参数调整:根据分析结果,对测试参数进行调整。这可能包括改变辐射剂量率、调整测试周期、修改测试数据模式等。调整的目的是进一步揭示存储器在不同辐射水平下的性能变化,以及识别存储器的弱点和抗辐射强度。
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