软性错误

✍ dations ◷ 2024-07-05 13:53:57 #软性错误

软性错误是电子学及电脑运算中的错误，是因为一个信号或数据不正确造成的错误。软性错误可能是因为缺陷而造成，多半认为是因为设计或是架构上的错误，或者是因零件损坏而产生。软性错误也是指信号或数据有错，但没有造成系统的异常动作。在确认软性错误及其影响后，无法得到有软性错误后的系统比原系统来的不可靠的结论。在航太领域中，这类错误称为单粒子翻转。在电脑的存储器中，软性错误会造成程序一个指令或是一个数据的改变。若将电脑冷引导后，软性错误造成的影响就会消失。软性错误不会破坏系统的硬件，唯一破坏的是当时正在处理的数据。软性错误有两种：集成电路层级的软性错误，以及系统层级的软性错误。集成电路层级的软性错误一般是因为有高能粒子撞击到集成电路，例如集成电路本身材料中放射性原子的衰变，会放出α粒子撞击集成电路，因为α粒子带有正电荷以及能量，因此若撞击到某个存储器单元，存储器单元中的数值就可能会变化。上述例子中的原子反应非常小，不会影响到集成电路的硬件结构。系统层级的软性错误多半是在要处理的数据被噪声所影响，多半是在数据在总线时发生此情形，电脑会将噪声解读为数据比特，因此会造成程序定址或是处理代码的错误。而有错的数据也可能会存到存储器中，因此造成后续的问题。若软性错误立刻就侦测到，可以直接重写正确的数据即可消除软性错误的影响。高可靠度的系统会用错误修正机制（英语：error correction），直接在运作中修正错误。不过在大部分系统中，无法确定哪一个数据是正确的，甚至完全无法侦测软性错误。而且在修正软性错误前，系统可能已经死机，因此撤销程序（英语：recovery procedure）需包括重新启动。软性错误包括存储电路中数据的变化（例如存储电路中的电子），但没有影响到实际电路（原子）。只要重写正确的数据，电路就会恢复正常工作。软性错误可能发生在传输线、数字逻辑、模拟电路、磁性存储介质……等，不过最常见的还是在集成电路中的软性错误。

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