[发明专利]一种微处理器单粒子闩锁效应的测试方法及测试系统

说明书

一种微处理器单粒子闩锁效应的测试方法及测试系统，该方法包括：S1：为被测微处理器供电并监控供电电流和运行状态，用高能粒子辐照并统计总注量Q；S2：若Q达预定值转S7，否转S3；S3：若电流超过指定值转S5，否转S4；S4：若发现运行状态异常转S5，否转S2；S5：暂停辐照，不断电重启被测微处理器，若电流不大于指定值且运行状态正常则恢复辐照转S2，否转S6；S6：K值增1，断电重启被测微处理器，若电流未超过指定值且运行状态正常则恢复辐照转S2，否判断发生SEB转S7；S7：停止辐照，计算被测微处理器单粒子闩锁截面C＝K/Q。该系统依据上述方法来实施。本发明能够准确判断微处理器单粒子闩锁效应的发生，提高微处理器单粒子闩锁效应评估的准确度。

技术领域

本发明主要涉及到微处理器的检测技术领域，特指一种微处理器单粒子闩锁效应的测试方法及测试系统。

背景技术

现代微处理器凭借其集成度高、功能复杂等特点，在航空、航天领域得到了越来越广泛的应用。然而，应用于航空、航天等恶劣辐射环境的现代微处理器很容易受到单粒子效应(Single-Event Effect，SEE)的影响而发生错误甚至失效，造成不可估量的损失。因此，准确评估微处理器对单粒子闩锁效应的敏感程度尤为重要。主要的单粒子效应包括单粒子闩锁效应(Single-Event Latch-up，SEL)、单粒子翻转效应(Single-Event Upset，SEU)、单粒子烧毁效应(Single-Event Burnout，SEB)等。

传统的微处理器单粒子闩锁效应的测试方法是电流监测法。中华人民共和国航天行业标准《QJ10005-2008宇航用半导体器件重离子单粒子效应试验指南》中用监测电源电流突然增加的方法测试集成电路的单粒子闩锁效应。当电流超过规定值则判定为发生单粒子闩锁效应。电流规定值一般优选为集成电路正常工作电流的1.5倍至2倍。

然而，随着微电子工艺水平的进步，现代微处理器集成度高、功耗大，功耗管理复杂，按照传统单粒子闩锁效应的测试方法进行单粒子闩锁效应测试会发生误报和漏报。

首先，现代微处理器的内部模块众多，正常工作时内部各模块通常并非全部开启，而是通过微处理器内部的电源管理单元选择性地开启，以节省功耗。当进行该类微处理器的单粒子闩锁试验时，其内部电源管理单元可能会在高能粒子辐照下因单粒子翻转效应而错误开启正常工作时未开启的内部模块，使微处理器的电源电流超过规定值，但此时并未发生单粒子闩锁效应，从而发生单粒子闩锁效应的误报。

其次，现代微处理器集成度高，功耗高，当内部某模块受单粒子闩锁效应影响而发生电流增大时，由于微处理器整体的供电电流大，如果局部电流的增加不能使整体电流的增加超过电流规定值，就会发生单粒子闩锁效应的漏报。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够准确判断微处理器单粒子闩锁效应的发生，提高微处理器单粒子闩锁效应评估的准确度的微处理器单粒子闩锁效应的测试方法及测试系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种微处理器单粒子闩锁效应的测试方法，其包括：

步骤S1：为被测微处理器供电并监控供电电流，被测微处理器运行微处理器测试程序，初始化单粒子闩锁计数变量K为0，用高能粒子辐照被测微处理器并开始统计总注量；

步骤S2：若高能粒子总注量达到预定值，预定值满足预设阈值中对高能粒子总注量的要求，则转步骤S7，否则转步骤S3；

步骤S3：若发现供电电流超过电流指定值，则转步骤S5，否则转步骤S4；

步骤S4：若发现微处理器测试程序运行状态异常，则转步骤S5，否则转步骤S2；