ST ร่วมมือกับ Xilinx เพื่อขับเคลื่อน FPGA ที่ชุบแข็งด้วยรังสี

อัปเดต: 4 กรกฎาคม 2023

STMicroelectronics ประกาศว่ากำลังร่วมมือกับ Xilinx, Inc. เพื่อสร้างโซลูชันด้านพลังงานสำหรับ Xilinx Kintex® UltraScale™ XQRKU060 ที่ทนทานต่อรังสี FPGA, ใช้ประโยชน์จาก QML-V ที่ผ่านการรับรอง แรงดันไฟฟ้า หน่วยงานกำกับดูแลจากกลุ่มผลิตภัณฑ์อวกาศของ ST

ความสามารถในการตั้งโปรแกรมของ Xilinx XQRKU060 ปฏิวัติการประหยัดของอุปกรณ์ เช่น เครื่องมือวิจัยอวกาศและดาวเทียมเชิงพาณิชย์ อุปกรณ์นี้มอบการผสมผสานระหว่างความหนาแน่นในการประมวลผลสูงและการรวมเข้าด้วยกันซึ่งในอดีตจำเป็นต้องใช้เฉพาะแอปพลิเคชัน IC (ASIC) ซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการออกแบบที่กำหนดเองพร้อมกับค่าใช้จ่ายด้านวิศวกรรมและเวลาดำเนินการที่เกี่ยวข้อง ต่างจาก ASIC, XQRKU060 FPGA สามารถกำหนดค่าใหม่ในวงโคจรได้ ทำให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดและอัปเดตได้อย่างคุ้มค่าเมื่อใดก็ได้เพื่อปกป้องภารกิจ

ST ทำงานอย่างใกล้ชิดกับ Xilinx เพื่อออกแบบแหล่งพลังงานที่รับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ของ XQRKU060 โดยการจัดหาจุดคงที่ที่ยอดเยี่ยม แรงดันไฟฟ้า ความแม่นยำและเสถียรภาพในกรณีเกิดเหตุการณ์ชั่วคราวอันเนื่องมาจากภาวะปกติ FPGA เหตุการณ์การดำเนินการและการฉายรังสี โซลูชันนี้ใช้จุด rad-hard ของ ST RHRPMPOL01 ของโหลด 7A แบบซิงโครนัสแบบสเต็ปดาวน์เสาหิน เครื่องควบคุม และเชิงเส้น RHFL6000A แรงดันไฟฟ้า ตัวควบคุม ภูมิคุ้มกัน SEL และคุณสมบัติ QML-V ทั้งหมด อุปกรณ์เหล่านี้ตรงตามข้อกำหนดสำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุด 12V และแรงดันเอาต์พุตสูงสุด 0.8V ทั้งสองรุ่นมีความแม่นยำจุดคงที่สูงพร้อมประสิทธิภาพการแผ่รังสีที่รับประกันความต้านทานสูงต่อปริมาณไอออไนซ์ทั้งหมด (TID) จึงลดการเคลื่อนตัวของแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตให้เหลือน้อยที่สุด

ด้วยการตอบสนองชั่วครู่อย่างรวดเร็ว RHRPMPOL01 และ RHFL6000A จะรักษาเอาต์พุตที่มีการควบคุมไว้ในกรณีที่ความต้องการในปัจจุบันเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากและรวดเร็ว เนื่องจาก FPGA จะเปิดใช้งานและปิดใช้งานวงจรภายในอย่างต่อเนื่องระหว่างการทำงานปกติ ความกระด้างของการแผ่รังสีของพวกมันยังต้านทานการหยุดชะงักเนื่องจากการแผ่รังสีชั่วคราวของเหตุการณ์เดียว (SET) ที่พบในอวกาศ

โซลูชันด้านพลังงานนี้ช่วยลดความซับซ้อนและลดเวลาในการพัฒนาสำหรับระบบพื้นที่ที่ยืดหยุ่นและตั้งโปรแกรมได้รุ่นใหม่ ซึ่งใช้ประโยชน์จาก Xilinx XQRKU060 FPGA เพื่อให้ได้ประโยชน์จากโครงการที่เสร็จสิ้นเร็วขึ้น ลดต้นทุนภารกิจ และความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นที่มากขึ้น

RHRPMPOL01 (SMD 5962R20208) เป็นจุดโหลดที่สมบูรณ์ (PoL) Converter ที่มีกำลัง N-channel MOSFET, บูตสแตรปไดโอด และการป้องกันระบบ ด้วยการสนับสนุนการซิงโครไนซ์และการแชร์ปัจจุบัน จึงสามารถจัดการกับโหลดที่มีความต้องการสูง เช่น FPGA รวมถึงไมโครโปรเซสเซอร์และ ASIC อุปกรณ์รับประกันความแข็งของรังสี (RHA) สูงถึง 100krad(Si) และ Single Event Latch-up (SEL) และ Single Event Snap-Back (SESB) ฟรีสูงสุด 70Mev.cm2/mq อารมณ์เสียจากเหตุการณ์เดียว (SEU) และการหยุดชะงักของฟังก์ชันเหตุการณ์เดียว (SEFI) มีลักษณะเฉพาะที่แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 7V

RHFL6000A (SMD 5962F15216) เป็นตัวควบคุมการหยุดกลางคันต่ำพร้อมแรงดันเอาต์พุตที่ปรับได้ การป้องกันในตัว และวงจรสำหรับการตรวจจับระยะไกลและการควบคุมการยับยั้งจากภายนอก วงจรภายในเฉพาะสำหรับการดูดซับชั่วขณะทำให้ SET ต่ำกว่า 3.3% ของ Vout ที่ 120MeV และอุปกรณ์ไม่มี SEL สูงถึง 120Mev.cm2/mq