Россиянам объяснили, как создаются арктические технологии нового поколения
Арктические условия окружающей среды делают электронику уязвимой сразу по нескольким причинам: здесь нужно учитывать не только низкие температуры, но и их перепад, а также ветер, влажность, обледенение, объяснил в беседе с RT доктор физико-математических наук профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА Алексей Юрасов.
«В такой среде стандартные устройства не способны устойчиво работать, так как их параметры выходят за пределы, в которых разработчик гарантировал запуск и надёжное функционирование. На уровне микросхем проблема начинается с того, что при сильном охлаждении меняются характеристики транзисторов и других элементов схем», — отметил эксперт.
По его словам, растут пороговые напряжения, меняются токи утечки, увеличиваются задержки прохождения сигналов.
«Современные процессоры и устройства памяти рассчитаны на очень точные режимы работы, и даже небольшой сдвиг характеристик может приводить к ошибкам вычислений, сбоям интерфейсов или невозможности старта. Отдельная проблема — «холодный запуск», когда устройство должно включиться после нескольких часов нахождения на морозе и его температура уже сравнялась с отрицательной арктической температурой», — пояснил собеседник RT.
Он добавил, что в этот момент питание ещё недостаточное, генераторы частоты выходят на режим медленнее, при этом для работы электроника уже требует строго заданных уровней сигналов.
«Существенные ограничения задают и материалы конструкции. Кремний, медь, керамика, стекло, полимеры и другие материалы имеют разные коэффициенты теплового расширения. При многократных перепадах температуры это приводит к накоплению механической усталости. Со временем микродеформации превращаются в трещины, возникает отслоение под кристаллом и разрушаются контакты. Часто используемые пластиковые корпуса и компаунды при низких температурах становятся более жёсткими и хуже компенсируют возникающие напряжения», — отметил он.
- Gettyimages.ru
