La miniaturisation des composants est perturbée par les forces cosmiques

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Les particules cosmiques peuvent provoquer des erreurs dans tous les appareils utilisant des composants électroniques, notamment les ordinateurs. En raison de leur miniaturisation constante, ils sont de plus en plus sensibles aux particules qui peuvent changer la valeur d'un bit. Les avions et appareils en altitude sont particulièrement vulnérables, et les calculs sont souvent réalisés 2 ou 3 fois de suite pour éviter les conséquences dramatiques.

En 2003, le résultat d'un vote électronique s'est trouvé modifié par un neutron, rajoutant 4096 (2 puissance 12) voix à un candidat.


Tous les commentaires (28)

a écrit : Euh... Oui, mais l'un n'empêche pas l'autre. Je ne parlais pas de corriger un bit corrompu, mais d'éviter qu'il le soit par electro magnétisme. Il peut y avoir beaucoup de raisons pour y avoir un bit corrompu, et l'électromagnétisme n'est pas la plus complexe à éviter. La redondance embarquée n'a pas pour but de pallier ce type de problème car 1/ elle est souvent trop chère pour ce type de problème, il ya des solutions bien plus simples (blindage par exemple) 2/ à moins d'être débarquée, la redondance ne suffit pas à corriger tous ces défauts, car placés aux mêmes endroits, les systèmes subiront tous les mêmes perturbations. Les redonder n'aura par ailleurs aucun impact sur les émissions.
La redondance est surtout la pour palier une défaillance du système (composant HS).

Source : je travaille sur un produit embarqué, et on est en plein dans les phases CEM (compatibilité electro magnétique) et j'ai fait avant de la sûreté de fonctionnement.

Pour les plus curieux : la compatibilité électromagnétique doit s'assurer qu'un système n'est pas perturbé par un champ magnétique extérieur, et aussi qu'un système ne crée pas un champ magnétique pouvant perturber un système extérieur.
La redondance est souvent là pour améliorer la fiabilité d'un système, et pour la cybersecurite. La fiabilité se calcule souvent à partir de la durée de vie de chaque composant (il existe des bibliothèques pour les composants électroniques) et de la charge de chaque composant (temps d'utilisation, température...).
La cybersecurite consiste à se protéger d'attaques malveillantes (et volontaires).
La CEM se vérifie souvent par des tests en laboratoire où on émet (système testé perturbé) et mesure (système testé émetteur) les champs magnétiques.
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Édit :après discussion avec les collègues, c'est moi qui fait des raccourcis : les ondes cosmiques ont d'autres effets que la CEM dont je parlais, et qui peuvent eux entraîner des pannes de composants électroniques (en plus de corrompre les signaux). Dans ce cas, la redondance est effectivement bien efficace ! Désolé pour le pavé...

a écrit : Édit :après discussion avec les collègues, c'est moi qui fait des raccourcis : les ondes cosmiques ont d'autres effets que la CEM dont je parlais, et qui peuvent eux entraîner des pannes de composants électroniques (en plus de corrompre les signaux). Dans ce cas, la redondance est effectivement bien efficace ! Désolé pour le pavé... Afficher tout C'est tellement rare, une personne qui reconnaît ses erreurs !

Question de profane : comment un neutron, électriquement neutre, peut il influer sur une information de nature électrique ?

Sans être un expert, plutôt que de parler de neutron, je crois que l'anecdote devrait plutôt parler de neutrinos (qui correspond plus au rayons cosmiques), qui sont émis en grande quantité par le soleil et qui ont la particularité de traverser la matière. Mais pour une infime partie d'entre eux, il arrive qu'ils interagissent avec la matière et qu'ils en changent les propriétés, ce qui, pour un système informatique, pourrait se concrétiser par un bug.
C'est plutôt comme ça que je vois la chose.

a écrit : Chuuut ! Ça va inspirer Trump cette histoire... Ça a déjà inspiré Bolsonaro en tout cas !

a écrit : C'est tellement rare, une personne qui reconnaît ses erreurs !

Question de profane : comment un neutron, électriquement neutre, peut il influer sur une information de nature électrique ?
Il n’y a pas beaucoup de neutrons impliqués, plutôt des particules ionisantes (proton, photons, voir des ions ).
Les rayons cosmiques peuvent agir directement sur l’électronique dans l’espace, ou bien interagir avec les atomes de l’atmosphère pour déclencher un second rayonnement qui va lui atteindre les électroniques terrestres (un peu comme les aurores boréales).
On a aussi le cas avec les matières radioactives, d’ailleurs c’est lors des premiers tests qu’on s’est rendu compte que l’électronique ne marchait pas comme prévu et qu’on a soupçonné le problème.

a écrit : Il n’y a pas beaucoup de neutrons impliqués, plutôt des particules ionisantes (proton, photons, voir des ions ).
Les rayons cosmiques peuvent agir directement sur l’électronique dans l’espace, ou bien interagir avec les atomes de l’atmosphère pour déclencher un second rayonnement qui va lui atteindre les électron
iques terrestres (un peu comme les aurores boréales).
On a aussi le cas avec les matières radioactives, d’ailleurs c’est lors des premiers tests qu’on s’est rendu compte que l’électronique ne marchait pas comme prévu et qu’on a soupçonné le problème.
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Je comprends mieux ! Merci bien

a écrit : Ce genre d'incident est relativement courant. On pense qu'une bonne partie des fameux blue screen of death auxquels beaucoup ont été confrontés est dû à ces particules cosmiques.
Toutefois un bombardement par une particule ne va pas forcément entraîner ni une modification (le programme pourra s'au
to-corriger) ni un crash (ça va modifier une valeur).

Pour comprendre pourquoi aujourd'hui ça pose problème et pas avant imaginez qu'on compte en tas de sable. 1 tas, 2 tas etc. Rajouter un grain de sable ne changera rien : 1 tas restera 1 tas.
Mais en miniaturisant au maximum on s'est mis à compter en grain de sable et là ça pose problème car un grain de sable changera le résultat.

Les méthodes pour parer cette menace sont simple. Redondance du système, la probabilité pour que deux particules causent exactement le même problème sur deux ordinateur est virtuellement nulle.
Ou répétition des calculs comme dans les avions.
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Juste une petite anecdote sur les "Blue screens of death". Les initiales forment l'acronyme BSD, qui définit aussi le nom d'un système d'exploitation dérivé d'Unix, le Berkeley Software Distribution, originaire de l'université de Berkeley de Californie.
Ils sont réputés pour leur organisation et leurs performances dans leurs domaines de prédilection : la fiabilité en tant que serveur pour FreeBSD, la portabilité pour NetBSD et la sécurité pour OpenBSD.