ST colabora con Xilinx para alimentar FPGA endurecidos por radiación

Actualización: 4 de julio de 2023

STMicroelectronics anunció que está colaborando con Xilinx, Inc. para construir una solución de energía para el Xilinx Kintex® UltraScale ™ XQRKU060 tolerante a la radiación FPGA, aprovechando QML-V calificado voltaje reguladores de la cartera de productos espaciales de ST.

La capacidad de programación del Xilinx XQRKU060 revoluciona la economía de equipos como instrumentos de investigación espacial y satélites comerciales. El dispositivo ofrece una combinación de alta densidad de cómputo e integración que históricamente requería una aplicación específica. IC (ASIC), que generalmente implica un diseño personalizado con gastos de ingeniería asociados y tiempo de respuesta. A diferencia de un ASIC, el XQRKU060 FPGA se puede reconfigurar en órbita, lo que permite corregir errores y aplicar actualizaciones de manera rentable en cualquier momento para proteger la misión.

ST trabajó en estrecha colaboración con Xilinx para diseñar una fuente de alimentación que garantice un funcionamiento fiable del XQRKU060 al proporcionar un punto fijo excelente voltaje precisión y estabilidad en caso de transitorios debidos a condiciones normales FPGA operación y eventos de radiación. La solución utiliza el punto de carga radicalmente duro RHRPMPOL01 de ST, reductor síncrono monolítico de 7A. organismo regulador y RHFL6000A lineal voltaje regulador, todos inmunes a SEL y calificados para QML-V. Estos dispositivos cumplen con el requisito de un voltaje de entrada de hasta 12 V y un voltaje de salida de hasta 0.8 V. Ambos muestran una alta precisión de punto fijo con un rendimiento de radiación que garantiza una alta resistencia a la dosis total de ionización (TID), minimizando así cualquier desviación del voltaje de salida.

Con su rápida respuesta transitoria, RHRPMPOL01 y RHFL6000A mantienen la salida regulada en caso de cambios grandes y rápidos en la demanda de corriente, ya que la FPGA activa y desactiva continuamente los circuitos internos durante el funcionamiento normal. Su dureza de radiación también resiste la interrupción debido a la radiación transitoria de evento único (SET) encontrada en el espacio.

Esta solución de energía ayuda a simplificar y acortar el tiempo de desarrollo de los sistemas espaciales reprogramables y flexibles de próxima generación que aprovechan la FPGA Xilinx XQRKU060 para beneficiarse de una finalización más rápida del proyecto, menores costos de misión y mayor confiabilidad y resistencia a fallas.

El RHRPMPOL01 (SMD 5962R20208) es un punto de carga (PoL) completo convertidor que contiene una potencia de canal N mosfet, diodo bootstrap y protección del sistema. Al admitir la sincronización y el intercambio de corriente, puede manejar cargas exigentes como FPGA, así como microprocesadores y ASIC. El dispositivo está asegurado por la dureza de la radiación (RHA) hasta 100 krad (Si), y el enganche de evento único (SEL) y el ajuste rápido de evento único (SESB) libre hasta 70Mev.cm2 / mq. La alteración de evento único (SEU) y la interrupción funcional de evento único (SEFI) se caracterizan a una tensión de funcionamiento de 7 V.

El RHFL6000A (SMD 5962F15216) es un regulador de baja caída con voltaje de salida ajustable, protección incorporada y circuitos para detección remota y control de inhibición externo. Los circuitos internos dedicados para absorber transitorios aseguran un SET por debajo del 3.3% de Vout a 120MeV, y el dispositivo es libre de SEL hasta 120Mev.cm2 / mq.