Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Программируемая логика: ПЛИС, ПАИС
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг 5.00/9: Рейтинг темы: голосов - 9, средняя оценка - 5.00
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
1

Почему ПЛИС боятся использовать в ответственных приложениях?

10.08.2019, 19:51. Просмотров 1626. Ответов 34

Почему ПЛИС боятся использовать в ответственных приложениях?
Ну где от надёжности работы ПЛИС зависит жизнь людей или дорогого оборудования.
И где отказ ПЛИС может привести к катастрофе, которая нанесёт большой материальный ущерб или даже в результате которой будет нанесён большой вред экологии или погибнет много людей.

Как мне думается, основных причин две (может есть ещё какие?):

1)Из-за того, что прошивка может слететь или данные в ОЗУ могут повредиться по разным причинам (радиация,электромагнитные помехи, старение, скачки питания и т.д. и т.п.)

2) Многовыводные (число выводом может превышать 1000) BGA корпуса.

2.1) Невозможно 100% надёжно припаять к платы все 1000 с лишним малюсеньких,расположенных почти вплотную к друг друг шариковых выводов. Всегда есть риск что какой-то не припаятся как следует или что между шариками повиснет "сопля" которая закоротит соседние выводы

2.2) В процессе эксплуатации плата трясётся (вибрация) и коробится из-за температурных деформаций. Всё это может привести, что плату перекосит и некоторые шарики оторвутся или замкнуться друг с другом.

В связи с этим вопрос.
А что делать если все же нужно применить ПЛИС в ответственных прменениях?
Как подстраховаться?

Начать, я думаю, нужно с выбора класса, типа, марки и изготовителя ПЛИС.
Какие лучше взять?

Как защититься от слёта программы, конфигурации и повреждения данных в SRAM?

Как защититься от нарущения целостности монтажа BGA-выводов?
Чтобы в процессе эксплуатации никакие выводы не оторвались и не замнкулись между собой
0
QA
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
10.08.2019, 19:51
Ответы с готовыми решениями:

Как использовать русские символы в приложениях Qt?
Здравствуйте! Как сделать чтобы можно было использовать на кнопках например, русские символы? Ну...

Как использовать в приложениях браузерный движок WebKit
скачал браузерный движёк WebKit "http://webkit.org";но непойму как его добавить в библиотеку с#....

Можно ли использовать OpenCV в приложениях Windows Forms?
могу ли я использовать функции этой бибилиотеку не только в консольных, а и в форменных...

Как использовать ключ командной строки в VB приложениях?
В общем, вот и весь вопрос... Запускаю программу, в командной строке указываю параметр запуска......

Как создать класс и использовать его в разных приложениях
Работаю в VS 2010, я новичок, пытаюсь разобраться с классами, раньше старался это обходить, сейчас...

34
FFPowerMan
121 / 170 / 74
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 1,213
10.08.2019, 19:57 2
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
Почему ПЛИС боятся использовать в ответственных приложениях?
- Почему? Откуда информация? И какая информация?
0
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
10.08.2019, 20:26  [ТС] 3
FFPowerMan, Информация вестимо откуда.
Из глобальной сети "Интернет"
0
FFPowerMan
121 / 170 / 74
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 1,213
10.08.2019, 20:30 4
Что-то я не слышал. Дак в тех же ПЛИС имеются бронированые от радиоизлучения ПЛИС специально для военных целей.
0
10.08.2019, 20:30
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
10.08.2019, 20:41  [ТС] 5
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
для военных целей
Для "военных целей" применение может быть разным.
Одно дело видео с видеокамеры рендерить, а другое - управлять пуском ядерной ракеты.
Согласитесь: мера ответственности и требования к надёжности различные.

А так да. Даже на самолётах ПЛИС используются. Но не в критически важных подстистемах.

А я спрашиваю об особенностях применения ПЛИС в ответственных системах.
Когда сбой в ПЛИС приведет к катастрофе и смерти людей

Добавлено через 2 минуты
Главным образом интересует как решаются перечисленные выше проблемы 1), 2.1) и 2.2)
0
FFPowerMan
121 / 170 / 74
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 1,213
11.08.2019, 10:28 6
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
А так да. Даже на самолётах ПЛИС используются. Но не в критически важных подстистемах.
- Доказательства есть этому?
0
Humanoid
Почетный модератор
10076 / 3945 / 367
Регистрация: 12.06.2008
Сообщений: 11,531
11.08.2019, 11:42 7
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
1)Из-за того, что прошивка может слететь или данные в ОЗУ могут повредиться по разным причинам (радиация,электромагнитные помехи, старение, скачки питания и т.д. и т.п.)
Такая информация обычно специфицируется. И если устройство подходит для условий эксплуатации, то не имеет значения, ПЛИС это, СнК, память или что-то другое.

Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
2) Многовыводные (число выводом может превышать 1000) BGA корпуса
Совсем не аргумент. Все современные СнК имеют корпуса BGA с более чем 1000 шариков. И их без проблем нормально припаивают и не слышал о каких-то особых проблемах с вибрацией.

Согласен с FFPowerMan, что достоверность информации под вопросом. ПЛИС не любят использовать в серийной продукции, потому что они слишком дорогие. Но в каких-то очень важных системах вполне может быть обратная ситуация, когда деньги позволяют заказать специализированную микросхему вместо ПЛИС... либо просто уже существуют специализированные микросхемы.
Есть ещё важный момент: для каких-то важных систем сложно писать ПО из-за высоких требований по ревью и отчётности. Поэтому если есть готовое решение, то проще использовать его, чем ставить ПЛИС и писать под него прошивку, а потом доказывать, что эта прошивка не имеет ошибок. И я сомневаюсь, что тут есть разные подходы между российскими и иностранными производителями.
0
ValeryS
Модератор
7821 / 5820 / 758
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 19,953
Завершенные тесты: 1
11.08.2019, 12:52 8
Humanoid, тут есть еще один аспект.
технология!
Наши технологи всегда были не на высоте, а в последнее время тем более
использовать иностранные СБИС опасно, тут тебе и ограничение поставок, вплоть до полного прекращения, и закладки и куча еще всего. и еще в последнее время это красивое слово "Импортозамещение"А своих нет или стоят на порядки дороже Посмотри например сколько стоят наши кортексы по сравнению с теми же STM32Fxxx
хотя Виталич , в частной беседе, говорил мне что они надежней

вот и получается проще и дешевле на десятке(сотне)КТ315 спаять, чем искать специализированную микросхему
0
VTsaregorodtsev
645 / 615 / 97
Регистрация: 19.02.2010
Сообщений: 2,192
11.08.2019, 20:42 9
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
вот и получается проще и дешевле на десятке(сотне)КТ315 спаять
Импортные bc546-550 - в ту же цену.
0
ValeryS
Модератор
7821 / 5820 / 758
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 19,953
Завершенные тесты: 1
11.08.2019, 21:08 10
Цитата Сообщение от VTsaregorodtsev Посмотреть сообщение
Импортные bc546-550 - в ту же цену.
еще раз, в оборонке не любят импортных комплектующих
0
VTsaregorodtsev
645 / 615 / 97
Регистрация: 19.02.2010
Сообщений: 2,192
12.08.2019, 00:29 11
ValeryS, оборонкой поднятый ТСом вопрос не ограничивается. Ваш вывод про кт315ые - тоже более универсален (замена микросхем рассыпухой - это возможно не только для оборонки). И уж тем более подобную примитивную дискретную рассыпуху никакие санкции не ограничат.
И, заметьте, я в своей цитате обрезал Ваши слова про "чем искать специализированную микросхему". Т.е. реплика касалась ТОЛЬКО И ИМЕННО СССРовского наследия в лице кт315ых. Т.е. этих транзюков самих по себе - и варианта их замены на аналоги. Без рассмотрения вопроса о том, что должна реализовывать собранная на транзюках конструкция.
0
Ethereal
7709 / 2265 / 311
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,347
14.08.2019, 19:44 12
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
1)Из-за того, что прошивка может слететь или данные в ОЗУ могут повредиться по разным причинам (радиация,электромагнитные помехи, старение, скачки питания и т.д. и т.п.)
Чтобы такого не случилось используют не ПЛИС, а вот такие заказные
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91...B0%D0%BB%D0%BB
Они радиации не боятся. А технология плавающего затвора, что используется в ПЛИС, боится. У нее в условиях радиации заряды в подзатворных диэлектриках рассасываются, т.е. рассасывается эта самая прошивка.
0
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
14.08.2019, 22:42  [ТС] 13
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Они радиации не боятся.
да Бог с ней с радиацией.
Давайте о других факторах.
0
Ethereal
7709 / 2265 / 311
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,347
15.08.2019, 08:33 14
Давайте. Мы Вас слушаем.
0
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
17.08.2019, 14:02  [ТС] 15
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Давайте.
Даю
1. электромагнитные помехи (в т.ч. электростатика и колебания питающего напряжения)
2. не обнаруживаемый сразу технологический брак при изготовлении ПЛИС
3. не обнаруживаемый сразу технологический брак при изготовлении ПП
4. не обнаруживаемый сразу технологический брак при пайке ПЛИС на ПП
5. вибрация при эксплуатации
6. температурные деформации ПП
7. небольшая фоновая радиация всегда имеющааяся у поверхности земли

Хватит?
0
ValeryS
Модератор
7821 / 5820 / 758
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 19,953
Завершенные тесты: 1
17.08.2019, 15:26 16
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
2. не обнаруживаемый сразу технологический брак при изготовлении ПЛИС
3. не обнаруживаемый сразу технологический брак при изготовлении ПП
4. не обнаруживаемый сразу технологический брак при пайке ПЛИС на ПП
5. вибрация при эксплуатации
для изготовление на рассыпухе эти факторы больше или меньше?
0
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
17.08.2019, 15:54  [ТС] 17
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
для изготовление на рассыпухе эти факторы больше или меньше?
Скажем так, меньше.
Внутри ПЛИС несколько десятков миллионов транзисторов. Снаружи несколько тысяч манюсеньких выводов
Он более "нежная".
Как мне кажется
0
Ethereal
7709 / 2265 / 311
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,347
17.08.2019, 16:27 18
Вот вибрация. Внутри микросхемы твердотельный кристалл, залитый в пластик. Там нечему смещаться одному относительно другого. А при изготовлении из рассыпухи детали имеют гораздо большую массу и от того инерционны. Чем тяжелее деталь тем она будет быстрее раздалбывать при вибрации пайку. Пайка - самое слабое место. Олово вещь хрупкая. Оно трескается.
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
температурные деформации ПП
И тут слабое место пайка из олова. При систематическом нагреве деталей рассыпается пайка.

Вот я видел ламповый приемник еще сталинской сборки. Так вот там выводы деталей соединяли не пайкой оловом, а сваркой. Выводы даталей сваривались металлом этих самых выводов. В месте сварки образовывался аккуратный шарик застывшего расплава. Разбиралось такое соединение только раскусыванием кусачками. Вот только при такой сборке схема на дискрете по вибрационной стойкости может заткнуть микросхемы. В противном случае дискрет раздолбает оловянные пайки первым.

Добавлено через 7 минут
Про брак. Ну разве не очевидно, что вероятность брака в 1 Плис куда меньше, чем в куче дискрета.

Добавлено через 10 минут
P.S. А может там не металлом выводов соединяли, а паяли не оловом, а ну там ... серебром ? Не знаю в чем была фишка той забытой технологии. Во всяком случае выводы двух деталей или два провода приходили в одну точку и в этой точке была не заливка чем-то пространства между выводами/проводами, а именно шарик. Который ни разу не плавился паяльником, от выводов/проводов не отрывался и был очень твердым при раскусывании кусачками.
0
DeadCadDance
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.07.2019
Сообщений: 23
17.08.2019, 17:47  [ТС] 19
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Вот вибрация. Внутри микросхемы
Я не про "внутри". А про "снаружи". Микросхема стоит более чем на тысяче маленьких хиленьких шариков.
Из-за того что их так много большая вероятность, что какой-нибудь оторвётся

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
И тут слабое место пайка из олова. При систематическом нагреве деталей рассыпается пайка.
О том и речь. Достаточно микроскопической деформации и шарик оторвётся
0
ValeryS
Модератор
7821 / 5820 / 758
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 19,953
Завершенные тесты: 1
17.08.2019, 18:38 20
Цитата Сообщение от DeadCadDance Посмотреть сообщение
Микросхема стоит более чем на тысяче маленьких хиленьких шариков.
а теперь представь количество паек для аналогичной дискретной схемы
0
17.08.2019, 18:38
Answers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
17.08.2019, 18:38

Почему нет звуков в приложениях?
Здравствуйте, кто нибудь может объяснить, почему нет звука в агенте, ICQ, MT4, в общем во всех...

Как подключить и использовать LUA-скрипты в своих приложениях написанных на C++Builder (6)
По просьбе KTYJIX пишу небольшую инструкцию, как подключить и использовать этот замечательный язык...

Microsoft Visual С++ 2010 Express (возможность использовать в консольных приложениях русские буквы)
Я хотел узнать есть ли возможность использовать в консольных приложениях русские буквы(для вывода...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2019, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru