Microsemi RTAX1000S-1CQ352E

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для микросхемы Microsemi (ранее Actel) RTAX1000S-1CQ352E.

Описание

Microsemi RTAX1000S-1CQ352E — это высоконадежная программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) из семейства Radiation-Tolerant RTAX-S. Она разработана специально для применения в аэрокосмической и оборонной промышленности, где предъявляются экстремальные требования к стойкости к радиации, надежности и работе в широком температурном диапазоне.

• Назначение: Кристалл предназначен для создания сложных цифровых устройств в космических аппаратах (спутники, орбитальные станции, межпланетные зонды), ракета-носителях и военной авионике.
• Ключевая особенность: Имеет встроенную устойчивость к одиночным сбоям (SEE - Single Event Effects), таких как одиночные сбои в логике (SEU) и одиночные отказы типа "защелкивание" (SEL). Это достигается за счет специальной технологии изготовления (кремний на изоляторе, SOI) и архитектурных решений.
• Технология: Основана на антипредохранительной технологии (Antifuse). Это означает, что после программирования устройство становится постоянным, нестираемым и обладает высокой стойкостью к радиации, низким энергопотреблением в статическом режиме и высокой степенью защищенности от обратного инжиниринга.
• Корпус: CQ352 - керамический корпус с квадруплексным (четырехсторонним) расположением выводов, что типично для высоконадежных применений.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | RTAX-S (Radiation-Tolerant) | | Логическая емкость | ~1 миллион системных вентилей (эквивалентно примерно 24-30 тыс. логических элементов). | | Память | 108 Кбит встроенной двухпортовой RAM (DPR). | | Тактовая частота | Работа на частотах до 100 МГц и выше в зависимости от дизайна. | | Радиационная стойкость | Устойчивость к TID (полная поглощенная доза): >100 крад(Si)
Устойчивость к SEE: Защита от SEL (латап-эффекта) до > 60 MeV·cm²/mg, низкая вероятность SEU. | | Напряжение питания | Ядро: 1.5В
Периферия / Ввод-вывод: 3.3В | | Количество пользовательских I/O | До 264 (зависит от конфигурации и корпуса). | | Температурный диапазон | Индустриальный (Industrial): -40°C до +100°C (Tj).
Для военного диапазона (-55°C до +125°C) существуют другие модификации. | | Технология программирования | Одноразово программируемая Antifuse (требует программатор от Microsemi). | | Встроенные функции | • PLL (Фазовая автоподстройка частоты)
• Тактовые деревья с низким уровнем джиттера
• Встроенные цепи JTAG (IEEE 1149.1) для тестирования | | Степень качества | Стандартная промышленная (Commercial). Для уровня Space (S-класс) или военного (M-класс) требуются другие парт-номера. |

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые модели

Устройство маркируется в рамках сложной системы обозначений. Вот ключевые варианты и совместимые аналоги:

1. Прямые аналоги в том же корпусе и классе:

• RTAX500S-1CQ352E — младшая модель (около 500K вентилей).
• RTAX2000S-1CQ352E — старшая модель (около 2 млн вентилей).
• RTAX4000S-1CQ352E — самая емкая в линейке S (около 4 млн вентилей).

Цифра после "RTAX" указывает на примерную емкость в тысячах вентилей.

2. Аналоги в других корпусах (для разных вариантов монтажа):

• RTAX1000S-1CG352E — корпус Ceramic Grid Array (CG352), альтернативный керамический корпус.
• RTAX1000S-1FG256E — корпус Fine-Pitch BGA (FPBGA, 256 выводов), меньше выводов, меньший размер.

3. Аналоги с другими температурными диапазонами и классом надежности:

• RTAX1000S-1CQ352I — Суффикс I означает индустриальный температурный диапазон (-40°C до +100°C). E в конце оригинального номера также указывает на этот диапазон.
• RTAX1000S-1CQ352M — Суффикс M означает военный температурный диапазон (-55°C до +125°C). Более высокий класс качества.
• RTAX1000SL-1CQ352M — Буква L в названии указывает на версию с пониженным энергопотреблением (Low Power).

4. Совместимые модели из других семейств Microsemi для космических применений:

• Семейство RTG4 — Более новое семейство на технологии Flash, перепрограммируемое, с еще более высокой радиационной стойкостью и емкостью (до 4 млн вентилей). Прямой эволюционный преемник RTAX-S в новых проектах. Пример: RTG4150-1CQ352.
• Семейство RTAX-DSP — Специализированная версия RTAX с блоками DSP для обработки сигналов.
• Семейство ProASIC3 (например, A3P1000) — Коммерческие ПЛИС на Flash-технологии. НЕ являются радиационно-стойкими, но архитектурно могут служить прототипом для отладки логики перед программированием дорогостоящего RTAX.

Важные примечания для разработки:

1. Инструменты проектирования: Для работы с RTAX требуется специализированное ПО Libero SoC Design Suite (ранее Actel Designer), которое включает синтез, размещение, трассировку и генерацию файла программирования.
2. Программирование: Требуется специальный программатор (например, Socketed Array Programming System - SAPS) из-за технологии Antifuse.
3. Поставка: Устройства RTAX-S относятся к категории продукции, контролируемой экспортным законодательством (например, ITAR в США). Их приобретение требует соответствующих лицензий и обычно осуществляется через официальных дистрибьюторов, работающих с аэрокосмическим сектором.
4. Наследие: На момент обновления знаний (2024) семейство RTAX-S считается устоявшимся и надежным, но для новых проектов Microsemi (ныне часть Microchip Technology) активно продвигает более современное и производительное семейство RTG4.

Рекомендуется всегда обращаться к официальным даташитам (Datasheet) и руководствам по применению (User Guide) от Microsemi/Microchip для получения самой актуальной и детальной информации перед началом проектирования.