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NOR-Flash-Speicher für Space-Grade-FPGAs

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Bei den nichtflüchtigen, strahlungsfesten 256-Mb- und 512-Mb-NOR-Flash-Speichern von Infineon handelt es sich um Single-Chips mit geringer Pin-Zahl für Anwendungen wie FPGA-Konfiguration, Bildspeicherung, Mikrocontroller-Daten und Boot-Code-Speicherung.
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Infineon hat den branchenweit ersten strahlungsfesten, QML-V-qualifizierten NOR-Flash-Speicher für Space-Grade-FPGAs entwickelt.

Strahlungsfeste feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) für die Raumfahrt erfordern Konfigurationsspeicher, die hochzuverlässig sind und eine hohe Dichte an nichtflüchtigen Speichern aufweisen. Um dem wachsenden Bedarf an diesen Speichern gerecht zu werden, bringt Infineon Technologies LLC die ersten strahlungsfesten High-Density NOR-Flash-Speicher auf den Markt. Die NOR-Flash-Speicher sind nach dem QML-V flow (QML-V Äquivalent) der MIL-PRF-38535 qualifiziert, dem höchsten Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandard für ICs in der Luft- und Raumfahrt.

Bei den nichtflüchtigen, strahlungsfesten 256-Mb- und 512-Mb-NOR-Flash-Speichern von Infineon handelt es sich um Single-Chips mit geringer Pin-Zahl für Anwendungen wie FPGA-Konfiguration, Bildspeicherung, Mikrocontroller-Daten und Boot-Code-Speicherung. Beim Einsatz mit höheren Taktraten übertrifft der von den Speichern unterstützte Datentransfer herkömmliche asynchrone NOR-Flash-Speicher mit parallelen Schnittstellen bei gleichzeitig drastisch reduzierter Pin-Anzahl. Die NOR-Flash-Speicher sind strahlungsfest bis zu 30 krad (Si) biased und 125 krad (Si) unbiased. Bei 125 °C kommen sie auf sind 1.000 Programm- und Löschzyklen und 30 Jahre Datenerhalt, bei 85 °C auf 10.000 Programm- und Löschzyklen mit 250 Jahren Datenerhalt.

Infineon fertigt den strahlungsfesten Quad-SPI (QSPI) mit 256 Mb und den Dual-Quad-SPI-NOR-Flash mit 512 Mb auf Basis der 65-nm-Floating-Gate-Flash-Prozesstechnologie. Beide Speicher verfügen über eine SDR-Schnittstelle mit 133 MHz. Der 512-Mb-Typ besteht aus zwei unabhängigen 256-Mb-Dies, die nebeneinander in einem einzigen Gehäuse Platz finden. Auf diese Weise können die Entwickler die Komponenten unabhängig voneinander im Dual-QSPI- oder Single-QSPI-Modus auf einem der beiden Die betreiben, wodurch das zweite Die auch als Backup eingesetzt werden kann. Infineon arbeitet bei weltraumtauglichen Anwendungen eng mit führenden FPGA-Herstellern wie Xilinx zusammen. »Jetzt kann beispielsweise die vollständige Konfiguration für den Kintex UltraScale XQRKU060 von Xilinx im Dual-Quad-Modus in etwa 0,2 s geladen werden«, sagt Helmut Puchner, VP Fellow of Aerospace and Defense von Infineon Technologies LLC.

Die NOR-Flash-Speicher können systemintern über das FPGA programmiert werden oder über ein eigenständiges Programmiergerät, das im gleichen 36-poligen Keramik-Flachgehäuse angeboten wird. Das Entwicklungs-Kit und die Software von Infineon ermöglichen zudem eine einfache Design-Implementierung.

Die strahlungsfesten NOR-Flash-Speicher sind in einem 24 mm x 12 mm großen, 36-poligen Keramik-Flatpack-Gehäuse erhältlich. Die Bausteine arbeiten über den Temperaturbereich von -55°C bis 125 °C (SEU-Rate < 1 x 10-16 Upsets/Bit-Tag, SEL > 60 MeV.cm2/mg (85°C), SEFI > 60 MeV.cm2/mg (LET) und SEU-Schwelle > 28 Mev.cm2/mg (LET)).

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