Microchip Technology Inc.

Mit dem Transceiver VSC8541RT und der MCU SAM3X8ERT will Microchip der Raumfahrtbranche zuverlässige Bausteine für Ethernet-Systeme liefern.

Bild: Microchip

Strahlungstolerante Bausteine Microchip entwickelt ersten weltraumtauglichen Ethernet-Transceiver

15.01.2020

Ethernet kommt im Weltall immer häufiger zum Einsatz, sei es in Trägerraketen, Satelliten oder Raumstationen. Microchip hat nun den ersten Ethernet-Transceiver hergestellt, der CTOS-basiert ist und sich in diesem Bereich einsetzen lässt. Ein weiterer Baustein wurde ebenfalls verbessert.

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Ethernet ermöglicht auch im Weltraum die Datenkommunikation über Kabel, erzielt höhere Datenraten und verbessert die Interoperabilität zwischen Satelliten und anderen Raumfahrzeugen. Microchip stelle nun den nach eigenen Angaben branchenweit ersten weltraumtauglichen Ethernet-Transceiver vor: den VSC8541RT.

Bei dem Transceiver handelt es sich um einen strahlungstoleranten Baustein, der auf einer kommerziellen, in Serie gefertigten Standardlösung (COTS, Commercial off-the-shelf) basiert. Diese ist in anderen Bereichen bereits verbreitet, lässt sich fortan aber entsprechend auch in Systemen wie Trägerraketen, Satelliten oder Raumstationen einsetzen.

Zusätzlich hat Microchip die endgültige Qualifikation für den neuen strahlungstoleranten Mikrocontroller SAM3X8ERT erhalten, den neuesten Prozessor mit Arm-Cortex-M3-Core und Embedded-Ethernet-Controller des Unternehmens. Er ist ebenfalls COTS-basiert und wurde entwickelt, um die Nachfrage der Raumfahrtbranche nach strahlungstoleranten Bausteinen einzeln oder in Kombination zu unterstützen.

Beide Bausteine werden in Kunststoff- und Keramikgehäusen ausgeliefert und verfügen über die gleiche Anschlussbelegung. Entwickler können so mit der Implementierung von COTS-Bauteilen beginnen, bevor sie zu Komponenten in Weltraumqualität wechseln. Das soll die Entwicklungszeit und -kosten erheblich reduzieren.

Details zum strahlungstoleranten Transceiver

Der Transceiver VSC8541RT ist ein Single-Port-Gigabit-Ethernet-Kupfer-PHY mit GMII-, RGMII-, MII- und RMII-Schnittstellen. Die Strahlungsbeständigkeit wurde verifiziert und laut Microchip in einem detaillierten Bericht dokumentiert.

Der Transceiver ist Latch-up-sicher bis 78 MeV. Die Total Ionising Dose (TID) wurde bis zu 100 Krad getestet. Mit dem gleichen strahlungstoleranten Chip und Gehäuse ist der VSC8540RT mit einer begrenzten Bitrate von 100 MB auch in kunststoff- und keramikqualifizierten Versionen erhältlich, womit sich bei bestimmten Einsätzen die Leistungsfähigkeit als auch die Kosten skalieren lassen.

Details zum strahlungstoleranten Mikrocontroller

Die strahlungstolerante MCU SAM3X8ERT befindet sich in einem SoC-Baustein mit dem Arm-Cortex-M3 Core. Sie liefert 100 DMIPS und nutzt das gleiche Ökosystem wie die industrielle Variante.

Der Mikrocontroller soll zum Trend der Systemintegration beitragen und der Raumfahrtbranche helfen, sich auf fortschrittlichere Technologien zu konzentrieren. Die MCU enthält bis zu 512 KB Dual-Bank-Flash, 100 KB SRAM, einen A/D- und D/A-Wandler sowie einen Dual-CAN-Controller zusätzlich zur Ethernet-Funktion.

Entwicklungstools

Die neuen Bausteine ergänzen das Angebot an strahlungstoleranten und strahlungsfesten Datenverarbeitungs-ICs von Microchip. Mit der Arm-M7-MCU SAMV71Q21RT (bis 600 DMIPS) und der 8-Bit-MCU-Serie ATmegaS128/64M1 teilen sich alle die gleichen Entwicklungstools.

Entwickler können so das serienmäßige Kit Arduino Due für den SAM3X8ERT zusammen mit den VSC8541EV-Evaluierungsboards für den VSC8541RT verwenden. Der SAM3X8ERT wird von der integrierten Entwicklungsumgebung Atmel Studio für Entwicklung, Debugging und Software-Bibliotheken unterstützt.

Verfügbarkeit

Der VSC8541RT-Transceiver steht ab sofort als Muster bereit; die SAM3X8ERT-qualifizierten Bausteine sind in Serie erhältlich. Beide Bausteine werden in Keramik-Prototyp- bis hin zu weltraumqualifizierten Keramik- und Kunststoffgehäusen ausgeliefert. Diese reichen von QFP144-Gehäusen für den SAM3X8ERT bis zu CQFP68-Gehäusen für den VSC854xRT.

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