Надежность ис

В основе понятия надежности лежит безотказность выполнения заданных функции в оговоренных режимах эксплуатации в течении заданного интервала времени. Отказом ИС считается либо полное нарушение её работоспособности, либо только уход некоторых параметров за допустимые заранее заданные нормы. Различают полные (катастрофические) и условные (постепенные) отказы. В основе полных отказов лежат кроткие замыкания и обрывы в тех или иных частях ИС. Кроткое замыкание возникает

• Либо в результате соприкосновения соседних проводников между собой или с корпусом под действием механических вибраций или ударов

• Либо в результате локального перегрева и проплавления перегретого участка

• Либо в результате проникновения проводящего вещества через поры в диэлектрике.

Обрывы могут возникать под действием

• Механических сил (вибраций, ударов)

• Электрохимических и химических процессов (электрохимическая коррозия металлических плёнок и контактов, образование интерметаллических соединений)

В основе условных отказов (временного дрейфа параметров ИС) лежат процессы:

• Образование инверсионных и обогащенных слоёв на границе раздела полупроводник-диэлектрик.

• Изменение коэффициента усиления под действием приповерхностных явлений.

Методы оценки надёжности.

• Статистический метод – испытание партии приборов на срок службы

– средняя частота отказов, где N – число ИС в партии, n – число отказов за время t.

Средний срок службы .

• Метод ускоренных испытаний – испытания проводят при повышенной температуре (рассчитывают срок службы при высокой t и затем пересчитывают при ).

• Физические методы (не разрушающие): тепловидение, рентгеноскопия, электронная микроскопия, измерение избыточных шумов.

ЗУ. ОЗУ. ПЗУ.

В цифровой аппаратуре, и прежде всего в ЭВМ, системы памяти или запоминающие устройства (ЗУ) занимают важнейшее место.

Системы памяти делятся на:

• внешние ЗУ до сих пор реализуются на магнитных лентах и магнитных или оптических дисках. Характеризуются неопределенно длительным сохранением информации при отсутствии питания, а также практически неограниченной емкостью (объемом) памяти в битах.

• внутренние ЗУ (т.е. ЗУ, конструктивно объединенные с электронными блоками) на ранних этапах развития ЭВМ выполнялись на ферритовых сердеч­никах с прямоугольной петлей гистерезиса, а с конца 70-х го­дов — в основном на ИС. Предназначены в основном для хранения промежуточных данных в процессе выполнения арифметических или логических операций (оперативные ЗУ или ОЗУ), а также для хранения небольших стандартных программ, необходимых при использовании данного цифрового устройства для решения типовых задач (постоянные ЗУ или ПЗУ).

Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) характерны возможностью быстрого попеременного ввода и вывода (записи и считывания) информации, причем и для записи, и для считывания доступна любая отдельная ячейка ОЗУ. Поэтому синонимом ОЗУ является память с произвольной выборкой (английское RAM — Random Access Memory).

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) в отличие от ОЗУ используются в основном для считывания записанной в них информации. Запись же осуществляется либо «раз и навсегда о, либо во всяком случае весьма редко. Поэтому этот класс ЗУ называют в зарубежной литературе ROM (Read-Only- Memory — память только для считывания).

Всякое ОЗУ состоит из двух основных частей: накопителя и схем управления(периферии). Накопитель — это основная часть ОЗУ, где хранятся данные (двоичные коды). Периферия же предназначена для ввода и вывода этих данных. В нее входят дешифраторы, усилители, регистры, разного рода ключи, коммутаторы и другие схемы общего назначения.

Накопитель состоит из запоминающих ячеек (ЗЯ); каждая из них хранит один бит информации («0» или «1»). Естественно, что основу ЗЯ составляют бистабильные ячейки, основным свойством которых является наличие двух устойчивых состоя­ний Q= 1 или Q = 0.