Uzaydan  gelen  parçacıklar  elektronik  cihazlarımıza  zarar  verebilir… (mi?) (Can particles from outer space  damage on personal electronics…?)

  single-event-upsets-lg

Yarıiletken  mimarisinde arızalanma  oranları.

(Kaynak: Bharat Bhuva/spacedaily.com)

Spacedaly.com’da 21  Şubat  2017  tarihinde  yayımlanan  bir  habere  bakılırsa… evet…!

Araştırmacılar, uzaydan  gelen  yüksek  enerjili atom-altı  parçacıkların akıllı-telefon (smartphone), bilgisayar  ve  diğer kişisel  elektronik  cihazlarda düşük  seviyeli etkilenmelere (arızalara)  sebep  olduğunu  belirledi…!

Bir  bilgisayar  arızalanarak, ekranı  maviye  döndüğünde veya bir  akıllı  telefonun  ekranı  donduğunda, en  azından, zaman  kaybettirici  bir  “tekrar başlatma” (reset) işleminin  yapılması  gerekir…

Araştırmacılar,  birçok  durumda, bu  arızaların Güneş  Sisteminin dışından  gelen  elektrik  yüklü  parçacıklar  yüzünden  meydana  geldiğini  düşünüyor…

Vanderbilt Universitesinin Elektrik  Mühendisliği  bölümünde  profesör  olan  Bharat Bhuva, bu  durumun, farkında  olunmayan  bir  problem olduğunu  düşünüyor…

Uzayın  derinliklerinden  gelen Kozmik  Işınlar  (cosmic  rays) atmosferdeki  moleküllere  çarptığında, yüksek  enerjili nötronlar, muaonlar, pionlar  ve alfa  parçacıklarının ortaya  çıkmasını  tetiklemekte… Bu  yeni parçacıkların milyonlarcası,  yeryüzündeki  bir  çok  cisimde  olduğu  gibi,  her  saniye, insan  vücudunu  da  delip  geçmekte…Hissedilemeyen  bu parçacıklar  canlı  organizmalara  da  bir  zarar  vermemekte…

Ancak, bu  parçacıkların çok  az  bir  kısmı, elektronik  cihazların  çalışmasını olumsuz  etkileyecek  kadar   yüksek  enerjiye  sahip  olabilmekte… Bir  entegre  devreye denk  geldiğinde, hafızada  yüklü  olan veri  “bit”inde değişikliğe  sebep  olabilmekte…! Bilim  insanları  bu  durumu “tek  olay etkileşimi” (single-event upset-SEU)  olarak  adlandırmakta…

Kısaca,  teşhisi  de,  tedbir  alınması  da  zor  bir  durum…!

Bhuva’nın  açıklamasına  göre, Schaerbeek’te (Belçika) bir   seçimde,  bir  elektronik  oy  kullanma  makinasında  yaşanan  böyle  bir  durumda makinanın  bir  “aday”ın  oylarına  4096  oy  eklediği  belirlenmiş…Bu  oy  oranının olabileceğin  çok  üzerinde  gerçekleşmesi  sebebiyle, takiben  yapılan  araştırmada, yaşanan  bu  duruma  bir  “single  bit  flip”in  yol  açtığı  belirlenmiş…

2008 yılında  yaşanan  bir  başka  olayda, Singapur’dan Perth’e (Avustralya)  gitmekte  olan  bir  yolcu  uçağının  otopilotu,   bir  “single-event upset”  sebebiyle devreden  çıkmış…! Takibeden  23  saniyelik  bir  sürede 690  fit’lik (330  metre  kadar) bir  dalış  yapan  uçağın  yolcularının  önemli  bir  kısmı  yaralanmış…Uçağın  acil  iniş  yapması  gerekmiş…

Araştırmacılar, uçak  bilgisayarlarında karşılaşılan  ve  birçok  uçuşun  ertelenmesine  yol  açan  arızaların  SEU’dan  kaynaklandığını düşünüyor…

“Cypress Semiconductor”  firmasında  çalışan  Ritesh Mastipuram ve   Edwin Wee  tarafından, 2004  yılında  yayımlanan  bir  araştırma  sonucuna  göre, İnternet  sağlayıcıları  tarafından  kullanılan 25  gigabyte  kapasiteli  bir  “router  farm”da bu  sebepten  kaynaklanan  bir  arızayla her  17  saatte  bir  karşılaşılması  olası…

Uçak  yolculuğu  esnasında 500  kilobyte  hafızası  olan  bir  laptop  kullanıcısının  da  bu  sebepten,    her  beş saatte  bir, bir  bilgisayar  hatası yaşaması  olası…

Bhuva’nın  da  üyesi  olduğu  Radyasyon  Etkileri  Araştırma  Grubu (Vanderbilt’s Radiation Effects Research Group), 1987’den  beri, radyasyonun  elektronik  sistemler üzerindeki  etkilerini  araştırmakta…

Araştırmacılar, transistörlerin  hacimleri  küçüldükçe ve mikroçiplerin  kapasitesi  arttıkça,  bu  etkileşimin yarıiletken  imalatçılarını  daha  fazla  endişelendirdiğini  düşünüyor…

Araştırmacılar, transistörlerin  boyutları  küçülürken, bir  “mantık  biti”ni  temsil  etmek  için  gereken  elektik  yükünün  de  azaldığını,  bu  sebeple, bir  parçacık  çarpması  sebebiyle, bir  “bit”in “flip”  etme (0’dan  1’e  veya  1’den  0’a  dönüşmesi) olasılığının  da  yükseldiğini düşünüyor…

Mikroelektroniklerin bu  enerjili  parçacık  çarpmalarından  “kalkanlarla” (shielding) korunmasının  da  pratik  olmadığı düşünülüyor…  Bir  elektronik  devrenin enerjili  nötrondan  korunabilmesi  için üç  metre  kalınlığında  beton  duvar  gerekeceği  hesaplanış…! (Nötronları…”engel  tanımaz”  olarak  bilirdik…?)

Yine  de,  elektronik  sistemlerin  güvenilirliğini  artırmak  için yedeklemeli (redundant)  tasarımlar  yapılıyor…

 

Yararlanılan  Kaynaklar:

http://www.spacedaily.com/reports/Particles_from_outer_space_are_wreaking_low_grade_havoc_on_personal_electronics_999.html

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s