Forum: FPGA, VHDL & Co. Haltbarkeit von FPGAs unter Belastung und Zeit


von Technicker (Gast)


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Hat jemand zufällig praktische Erfahrungen bezüglich der Haltbarkeit / 
Lagerfähigkeit von FPGAs unter Belastung und Berücksichtigung der Zeit?

Es ist sicher ein Unterschied, ob ein FPGA jahrelang unter Spannung 
arbeiten muss und "Spannung" sieht und dann nochmal ob er wenn er aus 
ist und frisch aus dem Lager kommt dort 1 Jahr oder 10 Jahre herum lag, 
weil er anno dazumal produziert wurde.

Kann ich einen FPGA bedenkenlos heute kaufen, um ihn auch in 10 Jahren 
noch einbauen und dann 10 Jahre betreiben zu können?

von Martin (Gast)


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Ich hab hier nen Altera FPGA von 1997 der läuft immer noch. Aber 
zugegebenermaßen nicht durchgängig.

von Humpfdidumpf (Gast)


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Hi,

FPGAs sind eigentlich nur komplizietere SRAM, nichts besonderes. Altera 
z.B. fertigt meines Wissens nach mit Standardprozessen bei TSMC, wie 
viele Prozessorhersteller auch. Dementsprechend verhält es sich auch mit 
der Haltbarkeit - die ist wie bei anderen ähnlichen IC (Prozessoren, 
RAM) auch. Es gibt keine Abnutzung etc. Nach langer Lagerung könnte es 
höchstens Probleme beim Reflow-löten geben (Popcorning).

Für Altera gibts auch erschöpfende Literatur zur Haltbarkeit:
http://www.altera.com/literature/rr/rr.pdf

Die machen wirklich umfangreiche Tests dazu, inklusive Bestrahlung im 
Kernreaktor (nahc Softerrors googlen). Da sollte eigentlich für dich das 
passende dabei sein. Im Allgemeinen kann man sagen, das sieht für 10 
Jahre ganz passabel aus.

Zu Lattice und XILINX kann dir sicher jemand anders mehr sagen. Ich 
glaube nicht, dass es sich da anders verhält.
Aber das Stichwort "Reliability Report" sollte auch hier Ergebnisse 
bringen.

von Mac G. (macgyver0815)


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Humpfdidumpf schrieb:
> Es gibt keine Abnutzung etc.

Das stimmt so nicht - Stichwort Elektromigration - was ein immer 
größeres Problem wird je kleiner die Strukturen werden.
Bei dem FPGA von 1997 ist der Effekt sicher egal ;-)
Aber eine moderne 28nm Smartphone CPU hält (bei Belastung) keineswegs 
ewig!

von Humpfdidumpf (Gast)


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@Mac Gyver

das ist natürlich richtig, danke für die Ergänzung.

Ich meinte das eher in dem Sinne, wie sich ein Flash oder EEPROM 
abnützt. Einen solchen Effekt gibe es meines Wissens nach bei den FPGAs 
nicht. Es ist eben wie bei jedem andern RAM/Prozessor.

In der Industrie ist es ja üblich, dass die Elektronik 24h/7Tage am Netz 
sind, und Laufzeiten mit 10-20Jahren im Dauerbetrieb werden garantiert. 
Dort findet man sehr viele FPGAs. Daher würde ich mir keine Sorgen 
machen.

Trotzdem ein interessantes Thema.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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FPGAs werden auch sehr häufig in militärischen Geräten und z.B. Avionik 
eingesetzt, wo ja ganz erhebliche Anforderungen an Zuverlässigkeit und 
Betriebsdauer gestellt werden. Hierbei solltest Du Dich aber an die 
Hersteller (Altera, Xilinx o.ä.) wenden, um die entsprechenden Baureihen 
und Qualitätsnormen zu erfragen. Von Xilinx gibt es da sehr 
umfangreiches (und schwer verdauliches...) Informationsmaterial.

von Helmut S. (helmuts)


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Mal mit diesen Stichworten in Google suche. Da gibt es mehrere Treffer 
die zumindestens das Thema allgemein betrachten.

Google: shelf-life-and-solderabilty-aeging.pdf

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