Infineon präsentiert den branchenweit ersten strahlungsfesten, QML-V-qualifizierten NOR-Flash-Speicher für Space-Grade-FPGAs

München – 20. Juli 2021 – 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, ein Unternehmen der Infineon Technologies AG, 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-Chip-Lösungen 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 unterstützen die Speicher 1.000 Programm- und Löschzyklen und 30 Jahre Datenerhalt, bei 85°C sind 10k Programm- und Löschzyklen mit 250 Jahren Datenerhalt möglich.

Als führender Anbieter von Speicherprodukten für die Raumfahrt hat Infineon die  65-nm-Floating-Gate-Flash-Prozesstechnologie eingesetzt, um den strahlungsfesten Quad-SPI (QSPI) mit 256 Mb und den Dual-Quad-SPI-NOR-Flash mit 512 Mb zu entwickeln. Beide Speicher verfügen über eine SDR-Schnittstelle mit 133 MHz. Das 512-Mbit-Bauteil besteht aus zwei unabhängigen 256-Mb-Die, die nebeneinander in einem einzigen Gehäuse Platz finden. Auf diese Weise können die Entwickler die Bauteile unabhängig voneinander im Dual-QSPI- oder Single-QSPI-Modus auf einem der beiden Die betreiben, wodurch das zweite Die auch als Backup-Lösung eingesetzt werden kann. Infineon arbeitet bei weltraumtauglichen Anwendungen eng mit führenden Anbietern von FPGA-Ökosystemen wie Xilinx zusammen.

„Unsere strahlungsfesten nichtflüchtigen Dual-QSPI-Speicher werden von den neuesten Space-Grade-FPGAs voll unterstützt. Sie ermöglichen eine erstklassige Lösung mit geringer Pin-Anzahl und Single-Chip-Select zur Konfiguration von Prozessoren und FPGAs“, sagte Helmut Puchner, VP Fellow of Aerospace and Defense bei Infineon Technologies LLC. „So kann beispielsweise die vollständige Konfiguration für den Xilinx Kintex ^® UltraScale™ XQRKU060 im Dual-Quad-Modus in etwa 0,2 Sekunden geladen werden.“

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 Entwicklungskit und die Software von Infineon ermöglichen zudem eine einfache Design-Implementierung.

Verfügbarkeit

Die strahlungsfesten NOR-Flash-Speicher sind in einem 24 x 12 mm² großen,
36-poligen Keramik-Flatpack-Gehäuse erhältlich. Die Bausteine unterstützen Temperaturklassen von -55°C bis 125°C, mit 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). Weitere Informationen sind erhältlich unter www.cypress.com/products/radiation-hardened-memory.