L’Europe pilote les premiers processeurs spatiaux ARM M7
Le microprocesseur (MPU) et le microcontrôleur SAMRH707 (MCU) de Microchip mettent en œuvre tous les deux le noyau Arm Cortex-M7. Les composants disponibles (COTS) permettent l’utilisation de la technologie ARM dans les conceptions spatiales des futurs satellites LEO d’Eutelsat, y compris l’exploration planétaire, les missions en orbite et la recherche spatiale.
L’utilisation de l’architecture Arm Cortex-M7 standard et des mêmes périphériques que les processeurs automobiles et industriels permet de réduire les coûts de développement du système et les temps de conception en utilisant les outils logiciels et matériels standard des appareils grand public. Les composants sont disponibles dans un BGA standard pour les cartes de développement et les satellites à faible coût ainsi que dans des boîtiers céramiques et hermétiques pour les systèmes d’espace lointain et de longue durée de vie
Le processeur SAMRH71 est une variante durcie aux radiations de la technologie SoC automobile COTS de Microchip. Il offre une combinaison d’interfaces de connectivité spatiale avec une architecture haute performance de plus de 200 Dhrystone MIPS (DMIPS). Le composant est conçu pour des performances de rayonnement de haut niveau, des températures extrêmes et une fiabilité élevée. Il comprend des interfaces pour SpaceWire, MIL-STD-1553, CAN FD et Ethernet avec capacités IEEE 1588 Generalized Precision Time Protocol (gPTP) et il est entièrement qualifié ESCC avec le soutien du CNES et conforme aux normes de haute fiabilité MIL standard de classe V et Q, qui permettent aux systèmes de répondre à des exigences de conformité strictes.
Le microcontrôleur SAMRH707 fournit des fonctions analogiques en plus d’une unité de processeur supérieure à 100 DMIPS avec des capacités de traitement numérique du signal (DSP), combinées aux interfaces de connectivité spatiale. Le faible encombrement répond aux performances de rayonnement de haut niveau, aux températures extrêmes avec une fiabilité élevée. Le SAMRH707 comprend une SRAM et une mémoire flash, des interfaces de communication à large bande passante, notamment SpaceWire, MIL-STD-1553 et CAN FD, ainsi que des fonctions analogiques telles qu’un ADC et un DAC 12 bits.
Pour accélérer la conception du système, les développeurs peuvent utiliser les cartes d’évaluation de Microchip SAMRH71F20-EK et SAMRH707F18-EK avec la version 3.0 de la suite d’outils MPLAB Harmony et des services logiciels tiers pour les applications spatiales.
Pour Kostas Marinis, ingénieur en informatique embarqué à l’ESA. « L’intégration de convertisseurs numérique-analogique et de convertisseurs analogique-numérique avec un cœur de processeur puissant est une condition essentielle pour relever les nouveaux défis des applications aérospatiale. Avec le SAMRH707, Microchip offre des fonctionnalités faciles à utiliser dans des microcontrôleurs économiques et résistants aux radiations.»
Pour David Dangla, Expert Composants VLSI au CNES: «L’introduction des technologies Arm pour les applications spatiales ouvre de nouvelles perspectives en permettant l’utilisation du même écosystème bien en place dans les secteurs grand public et industriel. Le SAMRH71 est le premier microprocesseur rad-hard basé sur Arm Cortex M7 disponible aujourd’hui sur le marché. Il offre aux développeurs la simplicité d’un processeur monocœur et les performances d’une architecture avancée sans avoir à mettre en œuvre des techniques d’atténuation lourdes comme cela est requis pour les composants non spatiaux. »
Disponibilité des produits
Le boîtier céramique SAMRH71 est disponible en volume avec des niveaux de qualification équivalents QMLQ (SAMRH71F20C-7GB-MQ) et QMLV (SAMRH71F20C-7GB-SV). Pour les applications nécessitant des volumes élevés et des structures à coût optimisé, le SAMRH71 est disponible pour la conception ou l’évaluation de circuits imprimés dans des emballages en plastique Ball Grid Array (BGA). Le SAMRH707 dans un boîtier en céramique CQFP164 est échantillonné aujourd’hui (SAMRH707F18A-DRB-E).
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