Segnalo questo articolo di Ars Tecnica sulle CPU per applicazioni spaziali. Racconta sia eventi passati che la situazione attuale, ma soprattutto i progetti europei e americani in questo ambito
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Bellissimo articolo! Grazie!
Da notare che questi (Lavochkin) sono quelli che hanno costruito il lander di Exomars⌠Speriamo bene⌠
Grazie della segnalazione, lettura molto piacevoleâŚĂ¨ sempre interessante ricordare come, quando si parla di esplorazione spaziale, anche tecnologie che diamo per scontate richiedono in realtĂ molto lavoro per essere messe a punto.
E poi gli errori dovuti a single-event upsets (SEU) di cui si parla nellâarticolo mi hanno ricordato lâinterferenza dei âsophonsâ in un certo libroâŚ
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Wow, davvero in futuro mi daranno dei computer senza SEU?
E poi a chi diamo la colpa quando succedono anomalie che non riusciamo a capire? 
Domanda agli esperti elettronici (@IK1ODO questo ti esclude 
): oltre ai problemi âSWâ, ci sono anche effetti HW di lungo termine ai semiconduttori dovuti allâesposizione prolungata alle radiazioni?
Oppure è puramente una questione di dislocazione di bits nella cache?
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In generale ci sono fenomeni naturali di invecchiamento dei dispositivi elettronici che li rendono meno affidabili nel tempo, es: hot carriers, anche in assenza di radiazioni ionizzanti.
In loro presenza penso che questi fenomeni siano solamente accelerati e resi piuâ marcati. In particolare cioâ eâ piuâ sentito quando i dispositivi sono molto scalati (cioeâ quando la dimensione del dispositivo fisico eâ piuâ piccola), in quanto un difetto provocato dalle radiazioni in proporzione puoâ compromettere in modo maggiore il dispositivo.
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Può per esempio la radiazione diminuire lâefficienza di un LED, in modo che abbia bisogno di piĂš corrente per fare la stessa luce?
Vabbè, hai vinto
Non solo, li ammazza proprio. LED e fototransistor diminuiscono di efficienza col tempo anche a terra. Noi in laboratorio cambiamo spesso fotoaccoppiatori perche non funzionano piÚ (il guadagno è crollato) dopo 20-30 anni. In orbita di sicuro durano meno, vedere quanto rapidamente si cambiano le famose macchine foto della ISS perchè i sensori si deteriorano.
Lâeffetto delle radiazioni è, come ha detto @alle_p, di creare difetti nel reticolo cristallino. Questo aumenta le perdite di conduzione (ohmiche), aumenta le correnti di dispersione, sposta il punto di lavoro dei transistors, e cosĂŹ via. Eâ noto il degrado delle celle solari, ma qualunque materiale semiconduttore si danneggia progressivamente. I transistors MOS (e tutte le memorie che mi vengono in mente) funzionano grazie ad uno strato di ossido che separa il canale da un elettrodo di controllo (gate). Se lâossido si buca il transistor smette di funzionare, e sono spessori di nanometri. Se è una memoria (EPROM, E2PROM, flash EPROM eccetera, forse con lâeccezione delle MRAM) lâelettrodo flottante ha una carica accumulata che deve essere mantenuta isolata dal canale. Particelle ionizzanti possono scaricare il gate flottante anche senza perforarlo, e quindi causare dei SEU. Il danno anche qui può essere cumulativo, e portare poi al fail della cella di memoria.
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Ok, complichiamo la domanda: può lâuso del semiconduttore (con attraversamento di corrente) combinarsi in qualche modo con le radiazioni ed accelerare il degrado, che invece non si vede su un semiconduttore uguale e nello stesso ambiente ma non utilizzato?
Probabilmente sĂŹ, perchè meccanismi di degrado con lâuso esistono, e probabilmente si possono sommare gli effetti.
Ad esempio, nelle giunzioni gli atomi del drogaggio hanno una certa mobilitĂ , e si spostano se le densitĂ di corrente sono elevate. Nelle CPU si era avuto il problema della migrazione dellâalluminio (elettromigrazione, vedere Wiki inglese) nei conduttori percorsi da correnti elevate. Lo stesso vale per i semiconduttori di potenza, le elevate densitĂ di corrente letteralmente spostano gli atomi nei conduttori provocandone lâassottigliamento e la rottura.
Alcuni componenti (diodi varicap) hanno giunzioni âabruptâ e âhyperabruptâ con profili molto ripidi di drogaggio, ed è noto che peggiorano col tempo anche senza uso. Penso che fenomeni simili esistano in tutta lâoptoelettronica, peggiorati dal fatto che i materiali trasparenti si opacizzano per colpa delle radiazioni.
Insomma, come sa ognuno di noi, anche lâelettronica a stato solido non è eterna.
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Grazie zio, hai passato lâesame
Dovresti offrirmi una birra ed un solido contratto di consulenza!
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Quindi i materiali trasparenti hanno problemi di cataratta.
esattamente
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