民生用FPGAにおける放射線起因エラーの評価

Single-event effects tests of commercial FPGAs

柴田 優一*; 小林 大輔*; 大槻 真嗣*; 牧野 高紘; 大島 武; 廣瀬 和之*

Shibata, Yuichi*; Kobayashi, Daisuke*; Otsuki, Masatsugu*; Makino, Takahiro; Oshima, Takeshi; Hirose, Kazuyuki*

安価で高機能な民生用デバイスを宇宙機で利用することが注目されており、とりわけFPGA(Field Programmable Gate Array)への注目が高い。FPGAとは論理回路をプログラム可能なLSI(Large Scale Integration)であり、論理要素,配線,入出力部からおもに構成される。論理機能や配線接続はCM(Configuration Memory)によって決められるので、CMをプログラムすることで任意の論理回路を実装できる。CMは、フラッシュ型FPGAにおいてはフラッシュメモリ、SRAM (Static Random Access Memory)型ではSRAMで構成されている。そこで、われわれが開発を進めている宇宙機用耐環境レゾルバで使用するFPGAを選定するべく、SRAM型とフラッシュ型の民生用FPGAに放射線(重イオン線)を照射して放射線起因エラーを評価した。その結果、SRAM型FPGAはフラッシュ型FPGAよりもエラー断面積が大きいことがわかった。加えてSRAM型FPGAにおいて、エラー断面積抑制のためにTMR(三重冗長)を採用したが、ほとんど有効的ではないことがわかった。

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