先進製程記憶體晶片潛在風險(Soft Error)

先進製程記憶體晶片潛在風險(Soft Error)

近年來，在討論功能安全(SIL)及電子設備可靠度時，有一個潛在的難題一直困擾電子設備製造商，那就是所謂的「軟錯誤」（Soft Error）是一種記憶體晶片幾個Bits 或Bytes短暫失效。有別於硬體損壞的「硬錯誤」（Hard Error），軟錯誤造成的主因，主要是構成地球低強度背景輻射的帶電粒子所引起，這些帶電粒子有可能來自宇宙射線，也有可能來自大多數材料中的微量放射性元素，這些都可能會干擾利用粒子工作的晶片以及電子設備，尤其是半導體元件。如果帶電粒子撞擊儲存單元導致位元翻轉，就會造成資料錯誤。

另外，由於半導體技術的持續發展，記憶體晶片的密度越來越高，而且為了追求更高的效能，也有更高的運作時脈，換言之，記憶體發生軟錯誤的機率隨著技術的發展而持續成長。根據IBM幾年前的實驗結果顯示，在海平面高度，記憶體因為宇宙射線而發生軟錯誤的錯誤率（SER，Soft Error Rate）約在5000FIT（Failures In Time，10億小時中發生錯誤的次數），但這是數年前的數據，現在的記憶體密度更高，問題可能更大。當然，我們將電腦藏在50呎以下的地底，就可以解決這樣的問題，但是這在現實中是幾乎不可能達成的。