Transcript Field Programmable Gate Array

Nucleaire stralingseffecten op FPGA (Field
Programmable Gate Array) componenten
en experimentele evaluatie met Xrays
FPGAs zijn vaak gebruikte componenten voor de implementatie van complexe digitale systemen.
Vrijwel alle high-end toepassingen bevatten deze componenten. Ook in de ruimtevaart en de
nucleaire industrie worden FPGAs vaak gebruikt vanwege hun hoge snelheid en mogelijkheid tot
herconfiguratie. In deze omgevingen is er echter een probleem dat er ioniserende straling aanwezig
is die de componenten zal degraderen. Het doel van dit eindwerk is een evaluatie van recente FPGA’s
naar de gevoeligheid van ioniserende straling. Tijdens de thesis wordt een testopstelling ontworpen
om verschillende blokken in de FPGA te testen en de effecten van de ioniserende straling
experimenteel te bestuderen. Het uiteindelijke doel bestaat eruit om een evaluatie te maken na
welke geabsorbeerde dosis de component zal falen.
De student kan werken op de KU Leuven Campus in Geel in nauw verband met de onderzoekers van
de ADVISE (Advanced Integrated Sensing Lab) onderzoeksgroep. Het onderzoek van de campus richt
zich naar robuuste elektronica en de studie van ioniserende straling op de betrouwbaarheid van deze
elektronica. Hiervoor is er een volledig nieuw labo aanwezig op de campus in Geel om
stralingseffecten m.b.v. Xrays of lasers te bestuderen. Tijdens deze thesis zal de student een test
ontwerpen, al dan niet met bestaande hardware zoals de Digilent Zybo bordjes, op de FPGA (snelheid
en functionaliteit) te testen en deze hardware experimenteel evalueren met Xrays die beschikbaar
zijn op de campus in Geel. De student zal toegang krijgen tot het unieke labo in Vlaanderen om
stralingseffecten op Micro-elektronische systemen te bestuderen. Dit in alle veiligheid.
Studenten die geïnteresseerd zijn in een boeiend eindwerk en de mogelijkheid willen krijgen om
experimenten uit te voeren in dit unieke labo worden uitgenodigd op een verkennend gesprek.
Contactgegevens:
Jeffrey Prinzie ([email protected] ) (co-promotor)
Paul Leroux ([email protected]) (Promotor)
KU Leuven Campus Geel
Kleinhoefstraat 4
2440 Geel
Radiation effects on FPGA (Field
Programmable Gate Array) and
experimental evaluation with Xrays
FPGAs are commonly used components in complex digital systems. Most of the high-end systems
contain FPGAs. Also in space and nuclear applications, this component is frequently used due to its
high speed . In these environments, ionizing radiation can degrade these electronic components and
may cause a failure after certain radiation doses. The goal of this thesis is to evaluate the sensitivity
to ionizing radiation of recent FPGAs. During the thesis, a test setup will be designed to evaluate the
FPGAs and test the effects of nuclear radiation on these devices. The final goal of this thesis is to
experimentally evaluate at which dose the device will fail.
The student can work at the KU Leuven Campus in Geel in close relation with the researchers of the
ADVISE (Advanced Integrated Sensing Lab) research group. The research of the campus focuses on
the study on radiation effects on (micro)electronics and the reliability of these electronics. For this
research, a new lab is available at the campus in Geel to test radiation effects with Xrays and lasers.
During this thesis, the student will design a test setup and test the speed/functionality of the FPGA
during irradiation. The student will gain access to this unique lab in Flanders to test radiation effects
on micro-electronics in all safety.
Students which are interested in a state-of-the-art thesis and want the opportunity to do
experimental tests in this unique lab are invited to submit their details.
Contact:
Jeffrey Prinzie ([email protected] ) (co-promotor)
Paul Leroux ([email protected]) (Promotor)
KU Leuven Campus Geel
Kleinhoefstraat 4
2440 Geel
Belgium