eFuse
В вычислительной технике eFuse встроенный ( электронный предохранитель ) представляет собой микроскопический предохранитель, в компьютерный чип . Эта технология была изобретена IBM в 2004 году. [1] чтобы обеспечить динамическое перепрограммирование чипов в реальном времени. Говоря абстрактно, компьютерная логика обычно «выгравирована» или «жестко зашита» в чип и не может быть изменена после завершения производства чипа. Используя набор eFuses, производитель чипа может обеспечить возможность изменения схем чипа во время его работы. [2]
Механизм действия
[ редактировать ]Электронные предохранители могут быть изготовлены из кремния или металлических пластин. В обоих случаях они работают (ударят) за счет электромиграции — явления, при котором электрический поток заставляет материал проводника двигаться. Хотя электромиграция обычно нежелательна при проектировании микросхем, поскольку она приводит к сбоям, eFuse состоят из слабых дорожек, которые предназначены для того, чтобы выйти из строя раньше, чем другие. [3] [4]
Использование
[ редактировать ]Первоначально eFuses продавались IBM как способ настройки производительности внутри кристалла. Если определенные подсистемы выходят из строя, реагируют слишком долго или потребляют слишком много энергии, чип может мгновенно изменить свое поведение, перегорев eFUSE. [3] [5] [6] Сегодня большинство eFuses используются для выгравирования данных сериализации или калибровки на чипе, что делает их значением только для чтения. [7]
Описательный термин
[ редактировать ]eFuses, возможно, чаще используются в качестве одноразового программируемого ПЗУ или памяти с ограничением записи, а не реальных физических электрических предохранителей. Это варьируется от записи уникальной информации в процессоры, [4] или, в случае игровых консолей и другого оборудования с ограниченным доступом, предотвращение перехода на более раннюю версию путем постоянной записи более новой версии. Xbox 360 , Nintendo Switch , Pixel 6 и Samsung Galaxy S22 известны тем, что используют eFuse таким образом. [8]
Реализации
[ редактировать ]eFuses, используемые для настройки производительности или уникальных идентификаторов:
- процессоры IBM POWER5 и POWER6 высокопроизводительные RISC- ; наверное, все новые модели [3]
- IBM System z9 и System Мэйнфреймы z10 [9]
- Sony/Toshiba/IBM Cell , используемый в PlayStation 3 . Не заявлено, что используется для предотвращения перехода на более раннюю версию.
- Intel Westmere процессоры ; наверное, все новые модели [4]
- TI MSP430 Семейство микроконтроллеров для уникальных идентификаторов.
- TI FPD-Link SERDES для различных настроек.
Известно, что электронные предохранители используются для аппаратного ограничения:
- Процессор IBM/Microsoft Xenon в игровой консоли Xbox 360 . 768 бит предохранителей. [10] [11] [12]
- Устройства Samsung Knox используют eFuse, чтобы определить, запускался ли когда-либо путь загрузки, отличный от Samsung. [13]
Варианты
[ редактировать ]Сбрасываемые электронные предохранители используются для защиты цепей. Они действуют аналогично самовосстанавливающимся предохранителям и обычно поставляются в виде отдельного блока микросхем. [14]
Существует несколько способов реализации антипредохранителя в кремнии: см. Antifuse § Антипредохранители в интегральных схемах .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Технология IBM eFuse предвещает появление адаптируемых чипов» .
- ^ ДКК (14 марта 1989 г.). «Способ и устройство для создания разрыва цепи в токопроводящей линии» . Архивировано из оригинала 11 февраля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Смит, Тони. «IBM eFuse позволит создать самовосстанавливающиеся и саморегулирующиеся процессоры» . Регистр .
- ^ Перейти обратно: а б с «Исследование металлических электронных предохранителей» . ЕТАзия . Архивировано из оригинала 14 июня 2021 г. Проверено 30 декабря 2020 г.
- ^ «IBM представляет технологию морфинга чипов» . ИБМ. 30 июля 2004 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2010 г. Проверено 17 сентября 2009 г.
- ^ Порт, Отис (6 июня 2005 г.). «Могучие трансформирующиеся мощные процессоры» . БизнесУик . Архивировано из оригинала 29 мая 2005 года.
- ^ «Эспрессиф ESP-IDF esp_mac.h» . Эспрессиф. 08.06.2023 . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ Амадео, Рон (31 августа 2022 г.). «Google дает разработчикам возможность обойти одностороннее обновление Android 13» . Арс Техника . Проверено 4 сентября 2022 г.
- ^ Риццоло, РФ; Фут, Т.Г.; и др. (13 февраля 2007 г.). «Приложения и методология IBM System z9 eFUSE» . Журнал исследований и разработок IBM . 51 : 65–75. дои : 10.1147/rd.511.0065 . Проверено 28 февраля 2007 г.
- ^ «Знакомство с наборами предохранителей Xbox 360» . Free60 Wiki .
- ^ Speedy22 (7 марта 2006 г.). «Техническое описание процессора XBOX 360. Версия 1.5» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 марта 2006 г. Проверено 28 февраля 2007 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «IBM поставляет чип Power для мирового запуска Microsoft Xbox 360» . ИБМ. 25 октября 2005 г. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 28 февраля 2007 г.
- ^ «Что такое гарантийный бит Knox и как он срабатывает?» . docs.samsungknox.com . Проверено 16 июля 2024 г.
- ^ «Электронные предохранители» . СТМикроэлектроника .