Blog về công ty Infineon CYEL18V5122-200BKXE Bộ nhớ PSRAM độ tin cậy cao cho vệ tinh quỹ đạo thấp

Công ty TNHH Điện tử Thâm Quyến Mingjiada cung cấp và tái chế bộ nhớ PSRAM độ tin cậy cao Infineon CYEL18V5122-200BKXE , phù hợp cho các vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp.

Bộ nhớ PSRAM HYPERRAM 2.0 512 Mbit Infineon CYEL18V5122-200BKXE , một bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên giả tĩnh chống bức xạ được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng NewSpace, cân bằng khả năng chịu bức xạ, thông lượng tốc độ cao, tiêu thụ điện năng thấp và gói nhỏ gọn, làm cho nó trở thành thành phần được ưa chuộng để lưu trữ dữ liệu trên tàu trong các vệ tinh LEO.

I. Thông số kỹ thuật sản phẩm chính cho CYEL18V5122-200BKXE

CYEL18V5122-200BKXE thuộc dòng sản phẩm KS-2 của Infineon dành cho NewSpace, bộ nhớ pSRAM chống bức xạ (HYPERRAM)

Dung lượng lưu trữ: 512 Mbit (64 MB)

Giao diện truyền thông: Bus HYPERBUS™ x8, xung nhịp DDR 200 MHz, băng thông đỉnh 1.6 Gbps

Thông số kỹ thuật nguồn cấp: Điện áp lõi 1.8 V (phạm vi hoạt động 1.7 V đến 2.0 V)

Loại gói: PG-BGA-24 FBGA 24 bi nhỏ gọn, giảm đáng kể diện tích PCB trên tàu

Nhiệt độ hoạt động: –40°C đến +125°C, phù hợp với môi trường chu kỳ nhiệt của vệ tinh trên quỹ đạo

Công nghệ quy trình: Kiến trúc DRAM 25 nm, với logic tự làm mới tích hợp; tương đương bên ngoài với SRAM, loại bỏ nhu cầu kiểm soát làm mới phức tạp

II. Ưu điểm độ tin cậy chính của CYEL18V5122-200BKXE cho Quỹ đạo LEO

Quỹ đạo Trái đất thấp liên tục bị bắn phá bởi các tia vũ trụ và bức xạ từ Bất thường Nam Đại Tây Dương; Liều bức xạ ion hóa tổng cộng (TID) và Hiệu ứng sự kiện đơn lẻ (SEE) có thể rất dễ gây ra hiện tượng lật dữ liệu và khóa thiết bị. CYEL18V5122-200BKXE đã trải qua quá trình làm cứng chuyên biệt cho môi trường quỹ đạo:

Khả năng chịu đựng liều bức xạ ion hóa tổng cộng (TID) 100 krad (Si)

Đáp ứng các yêu cầu về biên độ bức xạ cho phần lớn các chòm sao LEO có tuổi thọ 3–8 năm, mà không có chi phí cao liên quan đến bộ nhớ cấp hàng không vũ trụ truyền thống, làm cho nó phù hợp cho các mạng lưới vệ tinh khối lượng lớn.

Khả năng miễn nhiễm khóa điện tử đơn (SEL) xuất sắc

Ở nhiệt độ cao 125°C, ngưỡng miễn nhiễm khóa điện tử đơn vượt quá 58 MeV·cm²/mg, giảm hiệu quả nguy cơ cháy dòng cao liên tục do các ion nặng gây ra và giảm bớt áp lực thiết kế cho hệ thống nguồn trên tàu.

III. CYEL18V5122-200BKXE Chế độ tiêu thụ điện năng đa cấp, được tùy chỉnh cho các ràng buộc năng lượng của vệ tinh

Vệ tinh nano đối mặt với các ràng buộc năng lượng mặt trời chặt chẽ, và mức tiêu thụ điện năng động và dự phòng của các thành phần ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian hoạt động của tải trọng. Chip tích hợp nhiều chế độ quản lý năng lượng:

Chế độ đọc/ghi Burst tốc độ cao: Hỗ trợ lưu trữ tạm thời hình ảnh tốc độ cao và dữ liệu viễn trắc cho các tải trọng trên tàu;

Chế độ ngủ lai: duy trì làm mới một phần mảng bộ nhớ để thức dậy nhanh chóng;

Chế độ Tắt nguồn sâu (DPD): với dòng điện tĩnh thấp tới 35 μA, vệ tinh có thể đi vào trạng thái tiết kiệm năng lượng sâu khi đi qua các vùng bị che khuất, do đó giảm tiêu thụ năng lượng.

Nó cũng hỗ trợ làm mới theo vùng (các tùy chọn có thể chọn bao gồm 1/8, 1/4, 1/2 hoặc toàn bộ mảng), cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh khu vực làm mới theo yêu cầu để tối ưu hóa hơn nữa mức tiêu thụ năng lượng.

IV. Các kịch bản ứng dụng điển hình cho CYEL18V5122-200BKXE Vệ tinh LEO

Với số lượng chân thấp và đặc tính băng thông cao, CYEL18V5122-200BKXE lý tưởng cho các nền tảng xử lý nhúng trên tàu:

Bộ đệm dữ liệu máy tính trên tàu (OBC)

Lưu trữ tạm thời tác vụ cho hệ điều hành vệ tinh, lưu trữ tạm thời các lệnh viễn trắc và lưu trữ dữ liệu trung gian cho các thuật toán điều khiển tư thế;

Lưu trữ tạm thời hình ảnh tải trọng quan sát Trái đất

Lưu trữ khung hình ảnh thô từ các camera ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại nhỏ, cho phép tiền xử lý và nén trên quỹ đạo trước khi truyền về mặt đất;

Bộ đệm tải trọng liên lạc trên tàu

Lưu trữ tạm thời các gói dữ liệu băng gốc cho các vệ tinh kết nối trực tiếp với điện thoại di động và vệ tinh IoT, cho phép định tuyến gói và xử lý giao thức trên tàu;

Điện toán biên AI trên tàu

Đối với các vệ tinh siêu nhỏ được trang bị mạng nơ-ron nhẹ, đóng vai trò là bộ nhớ đệm cho các đặc trưng mô hình và bộ nhớ tạm thời cho các phép tính của người vận hành, bù đắp cho dung lượng RAM trên chip không đủ trong bộ xử lý.

V. Tóm tắt về CYEL18V5122-200BKXE

Giao diện nối tiếp tốc độ cao đơn giản HYPERBUS giảm số lượng kết nối dây và đơn giản hóa thiết kế phần cứng trên tàu

Thông số kỹ thuật khả năng chịu bức xạ không gian đã được chứng minh, phù hợp với chu kỳ nhiệm vụ chòm sao LEO thương mại

Gói BGA 24 bi nhỏ gọn, phù hợp với bố cục tải trọng nhỏ gọn của CubeSats và vệ tinh nano

Các tính năng pSRAM tự làm mới tích hợp, làm cho việc phát triển phần mềm ít phức tạp hơn so với DRAM gốc

Nhắm mục tiêu vào lĩnh vực NewSpace, nó mang lại lợi thế chi phí đáng kể so với bộ nhớ hàng không vũ trụ truyền thống và hỗ trợ mua số lượng lớn cho các chòm sao vệ tinh

Là một sản phẩm chủ lực trong danh mục bộ nhớ NewSpace của Infineon, CYEL18V5122-200BKXE cung cấp giải pháp bộ nhớ đệm tốc độ cao kết hợp hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí cho vệ tinh liên lạc quỹ đạo Trái đất thấp (LEO), CubeSats viễn thám và các chòm sao IoT, tạo điều kiện cho việc lặp lại và triển khai nhanh chóng trong lĩnh vực không gian thương mại.