eFuse
В вычислительной технике eFuse ( электронный предохранитель ) — это микроскопический предохранитель , помещенный в компьютерный чип . Эта технология была изобретена IBM в 2004 году [1] для динамического перепрограммирования чипов в реальном времени. В абстрактном смысле компьютерная логика обычно «вытравлена» или «зашита» на чипе и не может быть изменена после завершения производства чипа. Используя набор eFuse, производитель чипов может разрешить изменение схем на чипе во время его работы. [2]
Механизм действия
Электронные предохранители могут быть изготовлены из кремниевых или металлических дорожек. В обоих случаях они работают (перегорают) за счет электромиграции , явления, при котором электрический поток заставляет материал проводника перемещаться. Хотя электромиграция, как правило, нежелательна в конструкции микросхем, поскольку она приводит к отказам, электронные предохранители изготовлены из слабых дорожек, которые спроектированы так, чтобы выходить из строя раньше других. [3] [4]
Использует
Первоначально eFuses были представлены IBM как способ настройки производительности внутри чипа. Если определенные подсистемы выходят из строя, слишком долго реагируют или потребляют слишком много энергии, чип может мгновенно изменить свое поведение, пережигая eFUSE. [3] [5] [6] Сегодня большинство eFuses используются для записи данных сериализации или калибровки на чип, что делает его доступным только для чтения. [7]
Описательный термин
eFuses, возможно, чаще используются как одноразовое программируемое ПЗУ или память с ограничением записи, а не как настоящие физические электрические предохранители. Это варьируется от записи уникальной информации на ЦП, [4] или в случае игровых консолей и другого ограниченного оборудования, предотвращения понижения версии путем постоянной записи более новой версии. Xbox 360 , Nintendo Switch , Pixel 6 и Samsung Galaxy S22 известны тем, что используют eFuses таким образом. [8]
Реализации
Электронные предохранители, используемые для регулировки производительности или уникальные идентификаторы:
- Высокопроизводительные RISC- процессоры IBM POWER5 и POWER6 ; вероятно, все более новые модели [3]
- Процессоры мэйнфреймов IBM System z9 и System z10 [9]
- Sony/Toshiba/IBM Cell используется в PlayStation 3. Не заявлено, что он используется для предотвращения понижения версии.
- Процессоры Intel Westmere ; вероятно, все новые модели [4]
- Семейство микроконтроллеров TI MSP430 для уникальных идентификаторов.
- TI FPD-Link SERDES для различных настроек.
Известно, что электронные предохранители используются для ограничения аппаратного обеспечения:
- Процессор IBM/Microsoft Xenon в игровой консоли Xbox 360. 768 бит предохранителей. [10] [11] [12]
- Устройства Samsung Knox используют eFuse для определения того, был ли когда-либо запущен путь загрузки, отличный от Samsung. [13]
Варианты
Восстанавливаемые предохранители eFuse используются для защиты цепей. Они действуют аналогично восстанавливаемым предохранителям и обычно поставляются в виде отдельного пакета чипов. [14]
Существует несколько способов реализации антипредохранителя в кремнии: см. Антипредохранитель § Антипредохранители в интегральных схемах .
Смотрите также
Ссылки
- ^ «Технология eFuse от IBM предвещает появление адаптивных чипов».
- ^ DCC (1989-03-14). "Способ и устройство для создания разомкнутой цепи в проводящей линии". Архивировано из оригинала 2017-02-11.
- ^ abc Смит, Тони. "IBM eFuse для создания самовосстанавливающихся, саморегулирующихся процессоров". The Register .
- ^ abc "Исследование металлических предохранителей". EETAsia . Архивировано из оригинала 2021-06-14 . Получено 2020-12-30 .
- ^ "IBM представляет технологию морфинга чипов". IBM. 2004-07-30. Архивировано из оригинала 2010-07-24 . Получено 2009-09-17 .
- ^ Порт, Отис (2005-06-06). "Мощные процессоры морфинга". BusinessWeek . Архивировано из оригинала 29 мая 2005 г.
- ^ "Espressif ESP-IDF esp_mac.h". Espressif. 2023-06-08 . Получено 2023-11-07 .
- ^ Амадео, Рон (31 августа 2022 г.). «Google дает разработчикам возможность обойти одностороннее обновление Android 13». Ars Technica . Получено 04 сентября 2022 г.
- ^ Риццоло, РФ; Фут, ТГ; и др. (2007-02-13). «Приложения и методология IBM System z9 eFUSE». IBM Journal of Research and Development . 51 : 65–75 . doi :10.1147/rd.511.0065 . Получено 28.02.2007 .
- ^ "Понимание предохранителей Xbox 360". Free60 Wiki .
- ^ Speedy22 (2006-03-07). "XBOX 360 CPU Datasheet. Version 1.5" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2006-03-15 . Получено 2007-02-28 .
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ "IBM поставляет чип на базе Power для всемирного запуска Microsoft Xbox 360". IBM. 2005-10-25. Архивировано из оригинала 2007-03-11 . Получено 2007-02-28 .
- ^ «Что такое гарантийный бит Knox и как он активируется?». docs.samsungknox.com . Получено 16 июля 2024 г. .
- ^ "Электронные предохранители". STMicroelectronics .
