硬错误是指高能粒子与硅元素之间的相互作用而在半导体中导致的随机、临时的状态转变或瞬变。随着SRAM工艺的性能日益提升，越来越低的电压和节点电容使得SRAM器件更加不易经常出现硬错误。硬错误不仅不会损毁数据，而且还有有可能造成功能失去和相当严重的系统故障。

各种工业控制器、军事装备、网络系统、医疗设备、汽车电子设备、服务器、手执设备和消费类应用于都不易受到硬错误的损害。一个予以缺失的软错误有可能造成各类任务关键型应用于―如植入式医疗设备、军用和汽车电子设备中用于的高端安全性系统等―经常出现系统故障。　　本文目的说明硬错误是如何再次发生，以及如何毁坏半导体存储器中存储的最重要数据的。

为此，本文将阐释硬错误的来源以及它们的再次发生概率。此外，本文还将说明硬错误是如何影响存储单元（每个单元存储一个位）并造成它们转变状态的。

本文还将探究硬错误的有所不同来源，以及用作消退其影响的技术－还包括工艺和系统层面上的技术。最后，本文将详细叙述存储器中的片上纠错码（ECC）是如何消退硬错误影响的。

　　近年来，半导体技术获得了巨大进步，但这种变革也带给了新的问题。当今的CMOS工艺已缩至较小的尺寸，以至于地外电磁辐射和芯片PCB于是以造成更加多的故障。

由于这些故障是共轭的，它们被称作硬错误。硬错误首次经常出现于1978年，由于不受铀污染的PCB模块，英特尔公司无法向ATT交付给其生产的芯片。20世纪70年代，硬错误主要与动态RAM（DRAM）有关，这是因为它们的芯片PCB材料所含微量的放射性污染物。

　　硬错误是指高能粒子与硅元素之间的相互作用而在半导体中导致的随机、临时的状态转变或瞬变。但与硬错误有所不同的是，一个非常简单的废黜/改写操作者可以完全恢复不受影响器件的长时间运营。数字和仿真电路、传输线路和磁存储器中都有可能再次发生硬错误，但半导体存储器最易经常出现硬错误，其原因是它们的单元尺寸较小，而且每个位维持某种状态的时间较长（因此减少了风险）。硬错误有可能旋转一个或多个位，这各不相同所致粒子抵达器件时的能量。

一个高能粒子与半导体衬底之间的相互作用将产生多个电子空穴对。它们在消耗区中产生的电场将造成一次电荷飘移，从而造成电流扰动。如果这个电流移动的电荷横跨了存储单元（每个单元存储一个位）的临界电荷，所存储的数据就有可能旋转，从而造成下一次被加载时经常出现错误。　　硬错误分成两级－芯片级和系统级。

当芯片中的放射性原子裂变并释放出来阿尔法粒子时，芯片级硬错误将再次发生。它们一般来说是由高能粒子的电磁辐射造成的（在下文中说明）。这些阿尔法粒子与某个存储单元撞击，从而造成其转变状态。当所传输的数据遇上噪声时，系统级软性错误将再次发生。

这种错误一般来说在数据坐落于总线而非存储器中时再次发生。控制器将噪声理解为数据。这个错误数据最后被视作准确数据，从而造成传输速率或处理错误。

　　用作取决于硬错误发生率的软错误率（SER）要求了器件因高能粒子再次发生故障的概率。由于硬错误是随机的，硬错误的再次发生并不要求存储器的可靠性，而是要求其故障率。

在那些使用了硬错误应付机制的系统中（主要是低安全性和高可靠性系统），如果一个硬错误（被称作所检测到的不能完全恢复的错误－DUE）被检测到，系统将重新启动，以防止损毁最重要数据。如果并未重新启动，它最后将沦为一次无记述数据损毁（SDC）。SDC要比DUE危险性得多，因为SDC不会造成数据遗失，而DUE只不会导致系统在短时间内不能用。

在大量的消费电子设备中，硬错误的风险并不相当大，它们更加有可能因软件错误或部件损耗再次发生故障。　　硬错误的再次发生概率各不相同众多因素，如入射光粒子、碰撞区域和电路设计等。电容和电压更高的电路更加不更容易经常出现硬错误，但这不会招来更快的逻辑门和更高的功耗。

因此，随着芯片工艺的不断进步，硬错误的再次发生概率也更加大。电容和电压的人组被称作临界电荷（Qcrit）。它被定义为一次粒子碰撞造成电路再次发生故障所必须享有的电荷。由于逻辑电路中的每个节点都有其独有的电容和输入距离，因此，Qcrit一般来说以节点为单位测量。

此外还必需留意，Qcrit不会随温度较慢变化。　　电路硬错误=kX通量X面积Xe-Qcrit/Qcoil　　其中，k=各不相同明确工艺的常数　　通量=中子通量　　面积=对软错误脆弱的电路面积　　Qcoll=所收集电荷与所分解电荷的比率　　该模型被称作中子所致型电路硬错误的HazuchaSvensson模型。

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