Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Les initiatives dans l’espace lointain, notamment l’exploration des planètes, les missions orbitales et la recherche spatiale, ont besoin, pour les systèmes destinés aux vaisseaux spatiaux, d’une technologie innovante pour assurer la connectivité et le traitement de données. Afin de proposer aux concepteurs système une meilleure intégration et des performances en hausse, tout en réduisant les coûts de développement et les délais de commercialisation, les technologies standard du commerce (COTS) et les solutions échelonnables sont de plus en plus utilisées dans les applications spatiales. Microchip Technology (Nasdaq : MCHP) a annoncé aujourd’hui la qualification de son microprocesseur (MPU) SAMRH71 ,basé sur la technologie Arm, et la disponibilité du microcontrôleur (MCU) SAMRH707 qui font tous deux appel à la technologie de radioprotection rad-hard du SoC Arm Cortex-M7.
« Les engins spatiaux et les satellites gagnent en sophistication pour offrir aux opérateurs commerciaux et militaires de nouvelles et robustes capacités de communication et de traitement de données, une fiabilité en hausse, et des débits plus élevés, tandis que les opérateurs cherchent en permanence à réduire les coûts, la taille et le poids, » déclare Bob Vampola, Vice-Président Associé de la division Aérospatiale et Défense de Microchip. « Dans ce contexte, il est de plus en plus crucial de réduire les coûts de développement, alors même qu’il devient critique de disposer de plus de fonctionnalités et d’intégrer davantage les systèmes spatiaux. »
Les dispositifs Microchip SAMRH71 et SAMRH707 ont été développés avec le soutien de l’Agence Spatiale européenne (ESA) et du Centre National d’Études Spatiales (CNES), l’agence spatiale française, pour faire avancer les initiatives de recherche et de programmes spatiaux.
« L’introduction des technologies Arm pour les applications spatiales ouvre de nouvelles perspectives en permettant le recours à un écosystème bien établi dans les secteurs grand public et industriel, » déclare David Dangla, Expert Composants VLSI au CNES. « Le SAMRH71 est le premier microprocesseur rad-hard basé sur l’Arm Cortex M7, disponible aujourd’hui sur le marché.
Il offre aux développeurs la simplicité d’un processeur simple cœur et les performances d’une architecture avancée, sans avoir à mettre en œuvre de lourdes techniques d’atténuation comme c’est le cas avec les composants non spatiaux. »
« L’intégration de convertisseurs numérique-analogique (CNA) et analogique-numérique (CAN) avec un cœur de processeur puissant, est une condition essentielle pour relever les nouveaux défis que posent les applications aérospatiales, » affirme Kostas Marinis, ingénieur en informatique embarquée à l’Agence Spatiale Européenne. « Avec le SAMRH707, Microchip propose des capacités faciles à utiliser dans un MCU économique et résistant aux radiations. »
S’appuyant sur l’architecture standard Arm Cortex-M7 et les mêmes périphériques que les processeurs automobiles et industriels, les SAMRH71 et SAMRH707 permettent d’optimiser les coûts et les délais de développement en faisant appel à des outils logiciels et à des matériels standard issus du secteur grand public.
Le SAMRH71, une variante rad-hard des systèmes sur puce (SoC) COTS Microchip pour l’automobile, offre une combinaison d’interfaces de connectivité spatiale et d’architecture haute performance délivrant plus de 200 Dhrystone MIPS (DMIPS). Conçu pour des performances de haut niveau en matière de rayonnement, des températures extrêmes et une fiabilité élevée, le cœur Arm Cortex-M7 du SAMRH71 est couplé à des interfaces de communication haut-débit comme SpaceWire, MIL-STD-1553, CAN FD et Ethernet avec des capacités de protocole temporel généralisé de précision (gPTP) IEEE 1588. Le dispositif est 100% qualifié ESCC avec le soutien du CNES, et conforme à la norme MIL Classe V et Q de haute fiabilité, ce qui permet aux systèmes de répondre aux exigences de conformité les plus strictes.
En élargissant la gamme des MCU Arm Cortex-M7 Microchip résistants aux radiations, le dispositif SAMRH707 fournit des fonctions analogiques en plus d’un processeur > 100 DMIPS avec des capacités de traitement numérique de signaux (DSP), combinées à des interfaces de connectivité spatiale, le tout dans un encombrement réduit et avec des performances de haut niveau en matière de résistance aux radiations, de températures extrêmes et de haute fiabilité. Le SAMRH707 permet un niveau d’intégration élevé en embarquant une mémoire SRAM et une mémoire flash, des interfaces de communication à haut débit comme SpaceWire, MIL-STD-1553 et CAN FD, ainsi que plusieurs fonctions analogiques telles qu’un convertisseur analogique-numérique (CAN) et un convertisseur numérique-analogique (CNA) 12 bits.
Avec ses MCU, MPU et ses circuits prédiffusés (FPGA) conçus pour les applications spatiales, Microchip propose des composants essentiels au développement de nouveaux systèmes.
Les solutions système globales Microchip comprennent des dispositifs d’alimentation, de synchronisation et d’horloge, qualifiés pour le spatial, résistants ou tolérants aux rayonnements, ainsi que des solutions de connectivité et des solutions mémoire.
Pour accélérer la conception de leur système, les développeurs peuvent compter sur les cartes d’évaluation SAMRH71F20-EK et SAMRH707F18-EK. L’ensemble de l’écosystème Microchip prend en charge les processeurs spatiaux SAMRH707 et SAMRH71, et comprend aussi la suite d’outils MPLAB ® Harmony et des services logiciels de tierce partie pour applications spatiales. Les deux dispositifs Microchip sont également pris en charge par l’environnement de développement intégré (IDE) de la société pour le développement, le debugging et les bibliothèques logicielles. Les dispositifs sont supportés dans MPLAB Harmony version 3.0.
Le dispositif SAMRH71 en boîtier céramique est disponible en quantités de production en série avec des niveaux de qualification équivalents à QMLQ (SAMRH71F20C-7GB-MQ) et QMLV (SAMRH71F20C-7GB-SV). Pour les applications nécessitant des volumes importants et des structures à coût optimisé, le SAMRH71 est également déjà disponible, pour la conception de circuits imprimés ou l’évaluation, en boîtier Ball Grid Array (BGA) plastique. Le SAMRH707 en boîtier céramique CQFP164 est échantillonnable dès aujourd’hui (SAMRH707F18A-DRB-E).
