IT История

Случайные ошибки – компьютерные сбои, которые можно устранить, только перезагрузив систему, – не повторяются регулярно, поэтому их очень трудно определить и тем более предупредить. Ущерб от таких фантомных сбоев может быть значительным, и их обнаружение является серьезнейшей проблемой для производителей компьютеров. Индустрия подошла к такому рубежу миниатюризации электронных компонентов – транзисторов, что причиной фантомного сбоя могут стать элементарные космические частицы.

В пресс-службе Intel сообщили, что при подготовке выпусков предстоящих процессорах начали учитывать данный фактор уже при проектировании процессоров на базе микроархитектуры Nehalem, и еще больше внимания придают данной проблеме, разрабатывая микроархитектуру следующего поколения - Sandy Bridge. Ведь ожидается, что Sandy Bridge будет использоваться в процессорах, выполненных по проектной норме 32 нанометра.

Элементарные частицы, попадая в транзисторы сверхмалых размеров, расщепляют атомы кремния и приводят к появлению наведенных зарядов, способных изменить хранящиеся в ячейках цифровые значения с нулей на единицы (или наоборот). По мере уменьшения размера транзисторов они становятся все более чувствительными к воздействию космического излучения, что приводит к появлению случайных сбоев. Еще большая проблема заключается в том, что, согласно закону Мура, количество транзисторов на кристалле удваивается каждые 2 года, поэтому вероятность случайных ошибок становится все выше.

Неповторяющиеся ошибки очень трудно отслеживать, и ущерб от них может быть колоссальным, достигая сотен миллионов долларов, например, в случае приостановки производственного процесса на современном заводе. Когда мы сталкиваемся со случайной ошибкой, мы не знаем причин ее возникновения. Мы используем сигнатуры на тысячах систем, и если одна и та же ошибка не повторяется, приходим к выводу, что она вызвана радиацией , - говорят в компании.

В самом начале своей исследовательской деятельности корпорация Intel разрабатывала методы измерения и моделирования воздействия космического излучения на электронные системы. Для натурных экспериментов использовался генератор протонов – огромная труба длиной в несколько километров. Микросхемы в процессе испытаний подвергались воздействию частиц, формирующихся в генераторе, с целью моделирования возникновения случайных ошибок. Подобные испытания позволяют на уровне архитектуры выявлять наиболее уязвимые группы транзисторов, известные как факторы уязвимости архитектуры (Architecture Vulnerability Factors, AVF)