وبلاگ شرکت در مورد Infineon CYEL18V5123-200BKXE حافظه رم شبه ایستا با پهنای باند بالا برای کاربردهای ماهواره های لئو

شرکت شنژن مینجیادا الکترونیکس با مسئولیت محدود، حافظه دسترسی تصادفی شبه ایستا (PSRAM) با پهنای باند بالا، مدل CYEL18V5123-200BKXE را برای کاربردهای ماهواره ای مدار پایین زمین (LEO) تامین و بازیافت می کند.

I. CYEL18V5123-200BKXE نمای کلی محصول

CYEL18V5123-200BKXE یک حافظه دسترسی تصادفی شبه ایستا مقاوم در برابر تشعشع (pSRAM / HyperRAM™ 2.0) از خط تولید NewSpace اینفینیون است که به طور خاص برای صورت فلکی ماهواره های مدار پایین زمین (LEO) طراحی شده است. این محصول برای توسعه محموله های ماهواره های سبک تجاری فضایی، نانوساتلایت ها و کیوب ست ها در نظر گرفته شده است. این دستگاه از معماری ذخیره سازی DRAM داخلی استفاده می کند و منطق خودکار بازسازی سخت افزاری را ادغام می کند و یک رابط حافظه سریال ساده را به دنیای خارج ارائه می دهد. این دستگاه سهولت استفاده از SRAM را با مزایای چگالی بالای DRAM ترکیب می کند و به طور دقیق محدودیت های اندازه، وزن، مصرف برق و هزینه (SWaP-C) پلتفرم های ماهواره ای LEO را برطرف می کند. این دستگاه می تواند به عنوان یک جزء اصلی برای ذخیره سازی موقت داده های با سرعت بالا، بافر فریم تصویر و ذخیره سازی موقت داده های تله متری در پردازنده های روی برد عمل کند.

با پرداختن به چالش های ناشی از ماموریت های کوتاه مدت در مدار برای صورت فلکی های بزرگ LEO، محیط تشعشع فضایی و منابع محدود مسیریابی PCB در فضاپیما، CYEL18V5123-200BKXE با رابط پرسرعت هشت کاناله xSPI (Octal SPI)، تحمل دمایی گسترده و برنامه غربالگری قابلیت اطمینان استاندارد هوافضا، به راه حل حافظه فرار پرسرعت ارجح برای نسل بعدی محموله های ماهواره ای تجاری مدار پایین زمین تبدیل شده است.

II. پارامترهای کلیدی الکتریکی و مشخصات CYEL18V5123-200BKXE

ظرفیت ذخیره سازی: 512 مگابیت (64 مگابایت)

نوع رابط: xSPI (Octal SPI، سریال هشت سیمه)

فرکانس کلاک: 200 مگاهرتز DDR، با پهنای باند پیک تا 400 مگابایت بر ثانیه

ولتاژ تغذیه هسته: عملیات ولتاژ پایین 1.8 ولت

نوع بسته بندی: PG-BGA-24 (BGA 24 توپ کوچک، طرح فشرده)

محدوده دمای عملیاتی: –40 °C تا +125 °C، مناسب برای نوسانات دمایی که ماهواره ها در مدار با آن مواجه می شوند

مقاومت در برابر تشعشع: تحمل تضمین شده 100 کیلو راد (Si) TID (دوز یونیزاسیون کل)، مناسب برای سطوح تشعشع در مدار LEO

معماری فرآیند: کنترل کننده خودکار بازسازی داخلی، نیاز به مدیریت بازسازی DRAM خارجی را از بین می برد و بار روی کنترل کننده میزبان را کاهش می دهد

مشخصات کیفیت: کد تاریخ تک دسته (SLDC)، تست الکتریکی 100% پارامتر کامل، گواهی انطباق (CoC) موجود است؛ مطابق با استاندارد AEC-Q100 و الزامات بدون هالوژن RoHS

III. مزایای فنی کلیدی CYEL18V5123-200BKXE

1. معماری pSRAM، ساده سازی طراحی سیستم روی برد

SDRAM/DDR سنتی به یک کنترل کننده حافظه اختصاصی نیاز دارد که منابع پردازنده و تعداد زیادی پین GPIO را مصرف می کند؛ CYEL18V5123-200BKXE یک مدار بازسازی خودکار روی تراشه را ادغام می کند و نیاز به مداخله نرم افزاری در زمان بندی بازسازی را از بین می برد. MCU های روی برد و SoC های محموله فقط به یک دستگاه جانبی استاندارد xSPI برای راه اندازی دستگاه نیاز دارند، که تعداد پین های سخت افزاری را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و مسیریابی PCB را ساده می کند، و آن را برای پلتفرم های ماهواره ای کوچک با منابع پین محدود، مانند کیوب ست ها و نانوساتلایت ها ایده آل می کند.

2. رابط xSPI با پهنای باند بالا که از جریان های داده روی برد در زمان واقعی پشتیبانی می کند

رابط هشت کاناله xSPI با فرکانس 200 مگاهرتز DDR، توان عملیاتی کافی را فراهم می کند و امکان بافر پایدار تصاویر محموله نوری، داده های نمونه خام از سنسورهای چند طیفی و جریان های داده پایه را برای ارتباطات بین ماهواره ای را فراهم می کند. این امر از از دست دادن بسته های داده در سناریوهای اکتساب با سرعت بالا جلوگیری می کند و الزامات پردازش سیگنال در زمان واقعی ماهواره های مشاهده زمین و ماهواره های ارتباطی IoT را برآورده می کند.

3. طراحی مقاوم در برابر تشعشع NewSpace، سازگار با محیط مداری LEO

مدار پایین زمین (LEO) به طور مداوم در معرض بمباران پرتوهای کیهانی و ذرات پرانرژی قرار دارد که می تواند به راحتی باعث خرابی داده ها در حافظه شود. CYEL18V5123-200BKXE تحت آزمایش صلاحیت تشعشع TID در سطح دسته قرار گرفته است، دوزهای تشعشع معمول LEO را تحمل می کند و برای مدت زمان ماموریت های ماهواره ای تجاری رایج LEO از 2 تا 5 سال مناسب است؛ هنگامی که با مکانیزم های تصحیح خطای نرم افزار روی برد ترکیب می شود، قابلیت اطمینان داده ها در مدار را به طور موثر افزایش می دهد.

4. بسته فشرده + مصرف برق کم، بهینه سازی معیارهای SWaP ماهواره

بسته فشرده 24 توپ PG-BGA به طور موثر ردپای برد را کاهش می دهد؛ معماری تغذیه 1.8 ولتی مصرف برق پویا و آماده به کار را کاهش می دهد، فشار بر آرایه خورشیدی و باتری های ذخیره انرژی ماهواره را کاهش می دهد و طراحی های محموله سبک و فشرده را تسهیل می کند و آن را برای صورت فلکی های ماهواره ای LEO در مقیاس بزرگ و تولید انبوه مناسب می کند.

IV. سناریوهای کاربردی معمول ماهواره LEO برای CYEL18V5123-200BKXE

محموله های نوری کیوب ست مشاهده زمین: بافر فریم تصویر دوربین، ذخیره سازی موقت تصاویر خام، و بافر داده های سنجش از دور با ظرفیت بالا قبل از انتقال به پایین؛

محموله های ارتباطی روی برد: بافر کردن داده های تله متری و تله کامند، و بافر کردن سیگنال های پایه برای پیوندهای بین ماهواره ای؛

کامپیوتر روی برد (OBC): حافظه موقت برای اجرای الگوریتم؛ ذخیره سازی داده های میانی برای زمان بندی ماموریت؛

ماهواره های ارتباطی IoT مدار پایین زمین (LEO): بافر کردن بسته های داده دسترسی ترمینال؛ پیش پردازش داده های کانال؛

واحد محاسبات لبه روی برد: پردازش هوش مصنوعی در زمان واقعی در مدار؛ بافر پرسرعت برای عملیات تشخیص هدف.

V. خلاصه CYEL18V5123-200BKXE

با چهار قابلیت اصلی خود - ظرفیت بالای 512 مگابیت، پهنای باند بالای xSPI، معماری pSRAM مقاوم در برابر تشعشع، و بسته فشرده و کم مصرف - CYEL18V5123-200BKXE به طور دقیق با روندهای فعلی به سمت صورت فلکی های ماهواره ای LEO سبک، تولید انبوه و کم هزینه همسو می شود و آن را به یک راه حل کش پرسرعت بسیار رقابتی برای بخش فضایی تجاری NewSpace تبدیل می کند.