¿Qué es el endurecimiento por radiación?

En entornos radiactivos, como los experimentados con armas nucleares, plantas de energía nuclear y exploración espacial, existe la posibilidad de que la radiación se filtre en el hardware electrónico y dispare electrones que alterarán la funcionalidad del hardware o destruirán los chips por completo. Para combatir esto, el endurecimiento por radiación es una forma de hacer que el hardware sea resistente a esta corrupción electrónica. La mayoría de los chips que han sido endurecidos por radiación son similares a los chips disponibles comercialmente, aunque su diseño y componentes pueden ser ligeramente diferentes. El endurecimiento es un proceso intenso y difícil, por lo que estas virutas normalmente están por detrás de la vanguardia de las virutas disponibles comercialmente por varios meses o años.

Los chips electrónicos son necesarios en muchos entornos de radiación intensa, incluido el espacio exterior y las plantas de energía. El problema de esta necesidad es que la radiación tiende a liberar partículas cargadas al medio ambiente. Si solo una partícula entra en un chip, cientos o miles de electrones pueden mezclarse, lo que hace que el chip muestre información inexacta o destruya el chip por completo. Esto hace que el endurecimiento por radiación sea esencial si se va a utilizar hardware en estos entornos sin que las partículas cargadas afecten la utilidad del hardware.

El endurecimiento por radiación requiere que los fabricantes de chips electrónicos creen escudos físicos y lógicos para proteger el hardware. En el aspecto físico, los chips están hechos con materiales aislantes y los componentes suelen ser magnetorresistivos. Los escudos también están hechos para evitar que el hardware real interactúe con la radiación y las partículas cargadas. En el lado lógico, el chip está diseñado para comprobar y escanear constantemente en busca de errores o pérdida de memoria. Ambos son problemas importantes en entornos radiactivos, por lo que los chips colocan los procedimientos de barrido y escaneo en un lugar muy alto en su lista de prioridades.

Aparte del diseño y los escudos lógicos colocados en los chips endurecidos por radiación, los chips en sí son similares al hardware disponible comercialmente que no está sujeto al endurecimiento por radiación. Estos chips se basan en chips actuales y luego se modifican. Sin embargo, la modificación puede llevar mucho tiempo, por lo que la mayoría de los chips endurecidos están varios meses o años por detrás del hardware de vanguardia.

Para probar si el endurecimiento por radiación es efectivo, los desarrolladores normalmente colocarán el hardware en una cámara de radiación y lo someterán a haces de protones y neutrones similares a los que se encontrarían en entornos radiactivos reales. Esto les da a los desarrolladores una idea de cuán efectivos son los métodos de blindaje. Al mismo tiempo, esta prueba no imita por completo las condiciones de la vida real, lo que significa que los resultados de la prueba y la efectividad de la vida real pueden ser drásticamente diferentes.