¿Qué pasaría si se aplican 2.4 voltios, en lugar de 1.25 voltios, a un FPGA?

SI las reconfiguraciones aleatorias y el calentamiento se producen con 2.4 voltios aplicados en lugar de 1.25V aplicados, PUEDE haber tenido suerte.

Si los resultados anteriores se producen cuando se aplica 1.25 V, se han "fumado". Están caminando heridos y usted no tiene la certeza de que no morirán ni se comportarán de ninguna manera en el futuro. Si estos no son para uso doméstico crítico por parte de personal técnico competente, no deben utilizarse. Para uso personal en el hogar por parte de personas competentes, puede evaluar el valor del tiempo perdido en relación con su costo de reemplazo.

Tenga en cuenta que PUEDEN parecer que funcionan perfectamente en cualquier caso, pero que hacen cosas malas de vez en cuando.

¿Por qué no murieron? Lo hicieron por cualquier definición razonable.  Solo un ejemplo: un peatón golpeado por un automóvil morirá aproximadamente V ^ 2/50% del tiempo, V en km / h. Es decir, a 70 km / h la muerte es casi segura. A 50 km / h se produce la muerte aproximadamente el 50% del tiempo. Por encima de 70 km / h, ALGUNAS personas sobrevivirán pero es una casualidad. A 40 km / h, casi 40% menos personas morirán que cuando se golpea a 50 km / h, por lo que incluso un frenado modesto ayuda mucho.
 Los FPGA sobrevolados son obviamente muy diferentes a esto, pero también tendrán una relación muerte / voltaje.

Hace mucho, mucho, mucho tiempo (¿más de 30 años?) Apliqué (estúpidamente) aproximadamente 50 VCC a un conjunto complejo de múltiples circuitos integrados con varias PC separadas. Las circunstancias significaban que tenía que repararlo. El reemplazo no era una opción. La mayoría de los circuitos integrados estaban conectados (afortunadamente). Descubrí que la mayoría de los IC de tipo de controlador con capacidad superior actual habían muerto y que casi ninguno de los IC de lógica de pegamento había muerto. Una lección interesante. No he logrado hacer nada tan importante desde entonces.

NB !!!

PRUEBAS !!!

Ya sabes lo siguiente, pero todos nosotros a menudo necesitamos saberlo mejor :-).

Un "problema" importante aquí fue la falta de pruebas.
 Las pruebas de un producto manufacturado deben ser realizadas por alguien que tenga sus intereses primordiales y no los de un proveedor.

Aunque no puede probar todo, ya que este tipo de problema puede ser causado por otros tipos de fallas (seguimiento corto, a través de un valor de resistencia abierto, incorrecto, inserción incorrecta, soldadura deficiente, ...) y como el resultado es potencialmente fatal Para el producto, las pruebas deben detectar tales problemas.

Es necesario intercambiar el costo y la complejidad de las pruebas por el costo del producto y el tamaño de la ejecución, etc., pero es probable que las buenas pruebas aquí le hayan ahorrado dinero.

El costo de las fallas puede ser mucho más que los costos de componentes y la remediación. La pérdida del negocio y la reputación de los clientes es a menudo un problema y es probable que tenga un impacto en la rentabilidad del usuario final.

No habría protección contra sobretensiones incorporada en los FPGA. Aparte de decir que las piezas están dañadas, no hay nada que pueda hacer para aislar o solucionar el problema. Reemplazarlos.

Las piezas que han sido sometidas a condiciones fuera de especificaciones a menudo funcionarán un poco, pero como otros han señalado, pueden no ser confiables. Un efecto común de las condiciones de sobretensión es que algunas partes de los aisladores entre las partes de los transistores pueden fallar parcialmente, haciendo que los transistores se vuelvan "con fugas". Esto puede aumentar sustancialmente la cantidad de corriente utilizada por las áreas localizadas del chip cuando se aplica voltaje entre partes del circuito que se suponía que estaban aisladas unas de otras. Los efectos de este tipo de corriente extra localizada pueden ser impredecibles. Es posible que una parte parezca comportarse normalmente (aparte de extraer el exceso de corriente) la mayor parte del tiempo, pero falla de manera extraña y extraña cuando ciertas combinaciones de señales cambian simultáneamente y sobrecargan momentáneamente partes de la red interna de distribución de energía del chip.

Mis historias favoritas de estrés excesivo accidental son:

1. accidentalmente apliqué unos 9 voltios a un PIC16C84; el chip realmente funcionó a 9 voltios, pero ya no funcionaría por debajo de aproximadamente 6. El chip ya no podría programarse a 5 voltios, al intentar programarlo se borró, y no tenía ganas de adaptar mi programador para alimentar el Chip con 9 voltios, por lo que el chip se fue a la basura. Lástima que intenté reprogramarlo, ya que hubiera sido interesante saber cuánto tiempo el chip habría funcionado a 9 voltios.
2. Conecté accidentalmente una entrada ADC de un 16C373 a AC120 a través de una resistencia de 1K 1/4 vatios. La resistencia 1K fue completamente aniquilada (dejando solo los cables conductores) pero después de que se reemplazó la resistencia, el PIC aún funcionaba.

Los reguladores lineales generalmente tienen una limitación de corriente interna. Por lo tanto, se activó cuando FPGA trató de consumir demasiada energía a 2,5 V, y este consumo de energía limitado & sobrecalentamiento.

Es posible que 2.4V no mate inmediatamente al FPGA, pero se degradará muy rápidamente en el dieléctrico de la puerta, por lo que incluso sin sobrecalentamiento su vida útil sería de minutos u horas.

Cualquier tipo de fallas & las pérdidas de datos son posibles durante eso.