消費電子產品的經濟性正在推動越來越小的半導體特征尺寸，也稱為“節點”。節點尺寸決定了晶體管的最小柵極寬度。最新的節點是14納米 - 只有氫原子大小的140倍！在這個尺寸下，只有一百個左右的電子區分1和0。對于嵌入式系統來說，向更小節點的邁進早就應該結束了。不幸的是，嵌入式系統工程師很少或根本無法控制生產中的節點。

通過將蘋果電腦與約翰迪爾進行比較來說明這一點。去年，蘋果的收入為2270億美元，約翰迪爾的收入“只有”350億美元。考慮到約翰迪爾生產的所有出色的拖拉機和機械，以及它們對我們的食物供應的重要性，這里有問題嗎？哪家公司應該推動嵌入式系統和物聯網功能尺寸？

主要關切的是來自外層空間的宇宙射線源源不斷。當它們與我們大氣中的原子碰撞時，它們會產生連續的高能中子背景。由于中子不帶電，它們很容易穿過建筑物，車輛和外殼等屏障，但偶爾會與晶體管中的硅原子碰撞。當這種情況發生時，一陣帶電粒子被釋放出來，可能導致“位翻轉”，將1轉換為0，反之亦然。結果是數據，指針或指令可能會發生重大變化，從而導致設備故障或故障，例如“意外加速度”。

宇宙射線的起源尚不清楚。它們被認為來自超新星和過去的類似災難性事件。毫無疑問，在我們的銀河系中，宇宙射線的密度更大，可能更有活力。如果地球進入這樣一個區域，由此產生的宇宙射線暴可能會持續數天，數周，數年，甚至數十年。它可以產生更大的中子通量，可能更容易穿透大氣層。我們的網絡空間數據存儲云可以移動到地下或厚厚的混凝土板下。未來十年，全球安裝的數十億臺暴露的物聯網設備又如何呢？他們如何得到保護？

即使宇宙射線暴從未實現，我們也有問題。部署物聯網將顯著增加中子目標。大量設備將安裝在中子通量更大的高海拔和緯度上。穩步向較低節點邁進將增加半導體的脆弱性。更糟糕的是，我們目前安全的部分基礎設施將被轉移到目標區域。災難肯定會接踵而至。我們不應對這一威脅沾沾自喜， 而應自滿。我們的智能手機，平板電腦和筆記本電腦已經比我們意識到的更多地成為高能中子的受害者。現在是時候關注這個問題了，在部署大量設備之前。

我將如何進行此討論？好吧，我們可以做一些事情來減少物聯網未來對高能中子的脆弱性：

繼續使用當前的半導體節點，甚至回到物聯網設備的更大節點。物聯網將產生足夠的半導體銷售，以打破目前對消費電子產品的經濟依賴。

以“低成本”抵制豐富硬件資源的警笛聲。它把我們引向臃腫的軟件，這大大增加了中子目標。使用“適當大小”的軟件。

開始測量設備的中子電阻。從長遠來看，這與成本和功耗一樣重要，應該成為同一等式的一部分。

使軟件更具故障感知能力和自我修復能力。這也有助于提高惡意軟件和錯誤抵抗力。

將非必要功能遷移到智能手機、平板電腦和云中，在這些環境中，故障更容易忍受。

審核編輯：郭婷