SRAM-based FPGA 에서의 SEU 고장 복구

Abstract

우주 환경에서 처음으로 업셋(upset)이 발견된 이후로 반도체 장치에서의 고장 복구 시스템의 중요성이 점차적으로 부각되고 있다. 그 후로 우주 임무, 고 에너지 물리 실험 등과 같은 방사선이 많은 환경에서 내장회로(IC)에 고장이 발생해도 지속적으로 임무를 수행할 수 있도록 하기 위한 연구가 지속되었다. 우주 방사능 환경은 위성의 전자시스템에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 태양 폭발이 이루어지면 강력한 전자기파와 고 에너지 입자들인 양성자와 알파 입자, 중이온 입자들이 엄청난 양으로 방출된다. 이때의 에너지는 수백 MeV 에 이를 만큼 강력하다. 이런 고 에너지 입자들이 위성에 접촉하게 되면 입자들이 위성을 투과하면서 위성에 탑재된 각종 다양한 전자장비에 교란과 오류를 발생시킨다. 이 중 일시적으로 나타나는 고장과 오류를 SEE(Single Event Effect)라고 한다. 이러한 현상이 지속되게 되면 위성의 성능뿐만이 아니라 위성의 에너지 생산 장치인 태양전지의 전력 효율이 떨어지는 등 위성의 임무 수행에 막대한 지장을 초래한다.