Da QML-Zertifizierungen auf der Grundlage bestimmter, von der DLA festgelegter Leistungs- und Qualitätsanforderungen standardisiert sind, können Kunden ihre Design- und Zertifizierungsprozesse mithilfe von QML-Produkten optimieren.
Im Jahr 2018 waren die RTG4-FPGAs die ersten RT-FPGAs mit über 150.000 Logikelementen, die die QML-Klasse-V-Zertifizierung erreichten. Diese Lösung der nächsten Generation mit bleifreien Flip-Chip-Balls ist die erste ihrer Art, die den QML-Klasse-V-Status erzielt hat. Beim Aufbau fortschrittlicher Flip-Chip-Gehäuse, wie sie im RTG4-FPGA verwendet werden, dienen Flip-Chip-Balls der Verbindung zwischen dem Siliziumchip und dem Gehäusesubstrat. Das bleifreie Material trägt zur Verlängerung der Produktlebensdauer bei – ein entscheidender Aspekt für Weltraummissionen.
„Dies ist ein weiterer Meilenstein für unsere RTG4-FPGAs. Er gibt unseren Kunden mehr Vertrauen bei der Entwicklung von Raumfahrtsystemen mit diesen Bausteinen und ermöglicht es ihnen, die Vorteile unserer hochzuverlässigen, konfigurierbaren und energieeffizienten FPGAs zu nutzen“, sagte Bruce Weyer, Corporate Vice President der FPGA-Business Unit von Microchip. „Microchip-Lösungen werden seit über 60 Jahren in Raumfahrtmissionen eingesetzt, und wir arbeiten kontinuierlich daran, die Langlebigkeit unserer Produkte zu verbessern und Lösungen höchster Qualität zu liefern.“
RTG4-FPGAs sind für hohe Dichte und Leistung in Weltraumanwendungen konzipiert und reduzieren Entwicklungsaufwand und -kosten dank ihres geringen Stromverbrauchs und ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Konfigurationsproblemen. Im Gegensatz zu SRAM-basierten FPGAs zeichnet sich die Programmiertechnologie von RTG4-FPGAs durch einen geringen statischen Stromverbrauch aus, was die in Raumfahrzeugen häufig auftretenden thermischen Probleme minimiert. RTG4-FPGAs verbrauchen deutlich weniger Strom als vergleichbare SRAM-FPGAs und sind unempfindlich gegenüber strahlungsbedingten Konfigurationsproblemen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Gegenmaßnahmen, was die Entwicklungs- und Gesamtsystemkosten senkt.
Um die QML-Klasse-V-Zertifizierung zu erhalten, wurden die bleifreien RTG4-FPGAs mit Ballkontakten umfangreichen Zuverlässigkeitstests unterzogen und haben bis zu 2.000 Temperaturzyklen bei einer Sperrschichttemperatur von -65 °C bis 150 °C erfolgreich bestanden. Die bleifreien Flip-Chip-Ball-Verbindungen erfüllen die Prüfkriterien der MIL-PRF-38535, ohne dass Lötstellen entstehen. Da sich der Flip-Chip-Ball innerhalb des FPGA-Gehäuses befindet, hat die Umstellung auf bleifreie RTG4-FPGAs mit Ballkontakten keine Auswirkungen auf das Benutzerdesign, das Reflow-Profil, das Wärmemanagement oder den Leiterplattenbestückungsprozess.
Microchip verfügt über einen der umfassendsten Kataloge an Produkten für die Raumfahrt, darunter robuste und strahlungsresistente Lösungen wie die PolarFire® QML Class Q RT FPGAs und Sub-QML FPGAs. Diese schließen die Lücke zwischen traditionellen QML-Komponenten und kommerziell erhältlichen Bauteilen. Eine vollständige Liste der Microchip FPGA- und Mixed-Signal-Baustein-Teilenummern sowie der zugehörigen DLA-Teilenummern finden Sie in diesem Leitfaden.
Entwicklungswerkzeuge:
RTG4-FPGAs werden durch Entwicklungskits, mechanische Muster und Gehäuseketten für Validierung und Tests unterstützt. Die Libero® SoC Design Suite ermöglicht die programmatische RTL-Implementierung und umfasst eine leistungsstarke IP-Bibliothek, vollständige Referenzdesigns und Entwicklungskits.
