Разработаны новые микрочипы, способные самостоятельно восстановиться после поражения лучом лазера

Самовосстанавливающийся чип


Полупроводниковые чипы, да и вся электроника в целом, являются хрупкими вещами. В этом смогли хорошо убедиться люди, которые роняли свои мобильные телефоны или другие портативные электронные устройства на твердую поверхность со значительной высоты. В связи с этой проблемой множество исследователей и команд ведут исследования, направленные на разработку электронных компонентов и узлов, способных самостоятельно восстанавливаться после механических и электрических повреждений. В этом направлении работают и исследователи из Калифорнийского технологического института, которые разработали полупроводниковые микрочипы, способные восстановиться и продолжать функционировать после многократных воздействий мощным лазерным лучом.

Команда, которая занималась разработкой нового самовосстанавливающегося чипа, состоит из сотрудников Лаборатории быстродействующих интегральных схем (High-Speed Integrated Circuits laboratory) Калифорнийского технологического института. Демонстрационный пример технологии самовосстановления представлял собой чип, на кристалле которого, размером менее двух миллиметров, была собрана схема аналоговых усилителей мощности, состоящая из 76 компонентов. Во время проведения испытаний технологии исследователи поражали некоторые области чипа лучом мощного лазера и наблюдали, как чип самостоятельно "находил обходные пути", огибающие места повреждений, на что требовалось меньше секунды времени.

След от поражения лучом лазера


В отличие от других подобных технологий, разработанную систему можно назвать "умной". Процесс самовосстановления работает за счет наличия крошечных датчиков температуры, тока, напряжения и мощности, размещенных возле каждого компонента чипа. Данные ото всех датчиков стекаются в крошечную часть схемы, схему ASIC (application-specific integrated-circuit), которая выступает в качестве "мозга", управляющего процессом восстановления. Именно эта часть схемы решает как лучше провести маршрут для определенного сигнала, минуя поврежденную область.

"Функцией чипа ASIC является поиск решения, позволяющего всему чипу выполнить свою функцию" - рассказывает Стивен Бауэрс, один из авторов статьи о самовосстанавливающемся чипе, - "Основная проблема заключается в том, что на чипе находятся около 100 тысяч транзисторов и других компонентов и при выходе из строя какой-либо части чипа требуется не только перенаправить сигналы по другому пути, но и провести переорганизацию архитектуры чипа таким образом, чтобы оставшиеся компоненты могли взять на себя функции вышедших из строя компонентов. Разработанная нами технология позволяет реализовать этот принцип без необходимости внешнего вмешательства".

Как следует из всего вышесказанного, пораженные лазерным лучом компоненты "не выживают", т.е. выходят из строя окончательно и бесповоротно. Тем не менее, до какого-то уровня количества повреждений чип, как единое целое, может продолжать справляться с выполнением своей основной функции. Конечно, повреждения не всех компонентов могут быть компенсированы, особенно схемы ASIC, повреждение которой приведет к полной потере работоспособности чипа, но и дополнительного запаса надежности, который предоставляет данная технология, вполне достаточно для обеспечения надежности портативных электронных устройств и цифровой техники.




Ключевые слова:
Чип, Полупроводник, Повреждение, Лазер, Луч, Схема, Компонент, Транзистор, Восстановление

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Использование специальных полимеров позволит создавать более плотные схемы ...
  • StarChip - "космический корабль" в виде чипа, который сможет добраться до ...
  • Швейцарские ученые создали чип, имитирующий работу мозга в реальном времени
  • Европейские исследователи продемонстрировали компьютерный чип, самовосстана ...
  • Чипы на солнечной энергии позволят упразднить аккумуляторные батареи.




  • 18 марта 2013 08:00
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Чип молодец, но еще нужны работающие источник питания, память и прочие необходимые элементы.
        
    18 марта 2013 09:35
    #2 Написал: Cbert

    Публикаций: 0
    Комментариев: 52
    «схемы ASIC, повреждение которой приведет к полной потере работоспособности чипа»
    Ну раз решили пойти таким путём, то нужно и саму схему ASIC сделать способной к восстановлению.
        
    18 марта 2013 20:35
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 505
    Куда-то не туда их повело. Часто-ли в быту или на производстве микросхемы страдают от попадания лучей мощных лазеров? Подозреваю, что не очень wink Куда чаще от механических повреждений или расслоения/окисления пайки. А как раз от этого их датчики не сильно помогут.
        
    19 марта 2013 21:29
    #4 Написал: Андрей

    Публикаций: 0
    Комментариев: 79
    Цитата: Rsa
    Часто-ли в быту или на производстве микросхемы страдают от попадания лучей мощных лазеров?


    Так это же для категория микросхем Military standard и Military “space grade”. )))
        
    20 марта 2013 00:03
    #5 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 505
    Цитата: Андрей

    Так это же для категория микросхем Military standard и Military “space grade”. )))

    Хе, а боевой лазер не жалкое пятнышко на чипе оставит, а испарит эту микросхему целиком, вместе с приличным куском платы на которой она смонтирована, так что и тут перспективы крайне сомнительные :)
        
    20 марта 2013 18:00
    #6 Написал: Андрей

    Публикаций: 0
    Комментариев: 79
    Цитата: Rsa
    Хе, а боевой лазер не жалкое пятнышко на чипе оставит, а испарит эту микросхему целиком,


    Я думаю, лазер в данном эксперименте лишь демонстрация возможностей. Речь именно о поражении электроники гамма и рентгеновским излучением.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.