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Thèse soutenue

Étude des méthodes de prédiction de taux d'erreurs en orbite dans les mémoires : nouvelle approche empirique

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Auteur / Autrice : Sophie Petit
Direction : Jean-Pierre David
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique spatiale
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Toulouse, ENSAE

Résumé

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Le phénomène de Single Event Upset (SEU) correspond au basculement logique d'un point mémoire suite au passage d'une particule énergétique. Les composants de type SRAM et DRAM, soumis à l'environnement spatial, sont sensibles aux SEU, il est alors primordial de prévoir leur sensibilité avant de les intégrer dans les missions spatiales. L'enjeu actuel est de concevoir un modèle de prédiction fiable utilisable pour tout type de mémoire, même fortement intégrée. La première phase de ce travail est une analyse des retours d'expériences embarquées qui a permis d'évaluer les modèles de prédiction standard, basés sur la modélisation IRPP, en comparant directement les taux d'erreurs en vol aux taux prédits, et démontrant leur incapacité à fournir des prédictions correctes. L'analyse des sources d'erreurs possibles a montré la difficulté d'améliorer les modèles standard, nous amenant alors à proposer une tout autre technique de prédiction. Ainsi, la méthode de prédiction empirique, basée sur la sensibilité mesurée des composants aux SEU, pour plusieurs angles d'incidence des particules, est présentée et mise en œuvre sur un ensemble de composants ; elle donne des résultats très encourageants. Une étude des événements multiples a été menée : elle montre que la diffusion des porteurs est à prendre en compte dans la modélisation des mécanismes de collection de charge mis en jeu. Enfin, des simulations numériques 3D couplées à des modèles analytiques simples permettent l'étude quantitative des mécanismes de collection dans une des structures ayant volé : ces outils ont confirmé le rôle majeur de la diffusion dans les SEU.