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Strahlungstolerante Kintex UltraScale FPGAs für ultrahohen Durchsatz und Anwendungen mit hoher Bandbreite
Wir präsentieren den branchenweit ersten 20‑nm‑FPGA in Raumfahrtqualität.
Das neue, strahlungstolerante (RT) AMD Kintex™ UltraScale™ XQRKU060 FPGA mit 20 nm ermöglicht eine On-Orbit-Neukonfiguration sowie maschinelles Lernen im Weltraum – ideal für die Echtzeit-Verarbeitung an Bord.
AMD Kintex UltraScale XQR – Produktübersicht
Die AMD Kintex UltraScale XQR FPGAs sind monolithische Hochleistungsschaltkreise, die vor allem durch ihre herausragende Performance überzeugen. Durch die Kombination hoher DSP- und Block-RAM-to-Logic-Verhältnisse mit Transceivern der nächsten Generation und einer Verpackung in Raumfahrtqualität, die Vibrationen und Handhabungsanforderungen während Start und Betrieb standhält, ermöglichen diese FPGAs eine neue Generation hochdichter Bausteine für die On-Orbit-Neukonfiguration. Sie eignen sich ideal für Anwendungen wie On-Board-Verarbeitung, digitale Nutzlasten und Fernerkundung. Weitere Informationen finden Sie unter Luftfahrt und Verteidigung – Raumfahrt.
Die wichtigsten Vorteile von AMD Kintex UltraScale XQR
- Echte unbegrenzte On-Orbit-Neukonfigurationslösung
- Erhebliche Verbesserung der Systemleistung durch die Bereitstellung einer mehr als zehnfachen Steigerung der DSP-Rechenleistung für rechenintensive Algorithmen und Analysen
- Volle Strahlungstoleranz über alle Umlaufbahnen
- Ökosystem für maschinelles Lernen ermöglicht leistungsstarke Edge-Inferenz im Weltraum
- Vivado- und Vitis-Support
- Prototyping JETZT verfügbar!
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Produkttabelle
| Virtex 4QV (90 nm) XQRV4QV |
Virtex 5QV (65 nm) XQRV5QV |
Kintex UltraScale XQR (20 nm) XQRKU060 |
|
|---|---|---|---|
| Strahlungshärte | Tolerant | Hart | Tolerant |
| Speicher (Mb) | 4,1 bis 9,9 | 12,3 | 38 |
| Systemlogikzellen (in Tausend) | 55 bis 200 | 131 | 726 |
| CLB-Flipflops (in Tausend) | 49,1 bis 178,1 | 81,9 | 663 |
| CLB-LUTs (in Tausend) | 49,1 bis 178,1 | 81,9 | 331 |
| MGTs | Keine | 18 bei 4,25 Gbit/s | 32 bei 12,5 Gbit/s |
| Benutzer-I/O | 640 bis 960 | 836 | 620 |
| DSP-Schichten | 32 bis 192 | 320 | 2.760 |
| Strahlung (TID, SEL) | 300, >125 | 1.000, >125 | 100, >80 |
| Zuverlässigkeit (Paketierung, Test) | CNA 1509; V-Flow | CNA 1752; B-Flow und V-Flow | CNA 1509; B-Flow und Y-Flow |
AMD Kintex™ UltraScale™ XQR Strahlungsmerkmale
Die auf der AMD Kintex UltraScale XQR-Architektur basierenden, für Raumfahrtanwendungen geeigneten Chips erweitern die Vorteile von kommerziellem Silizium durch eine einzigartige Ceramic Column Grid Array-Gehäuse. Sie wurden nach strengen Qualifikationsprozessen – etwa den AMD B- und Y-Test-Flows (QML-konform) – getestet, unterstützen den vollständigen militärischen Betriebstemperaturbereich und wurden hinsichtlich Einzelereigniseffekten strahlungstechnisch geprüft. Der RT Kintex UltraScale XQR Chip verwendet mehr als 40 proprietäre, patentierte Schaltungsdesign- und Layouttechniken, um den SEU-Querschnitt zu reduzieren. In der folgenden Tabelle sind die Strahlungseigenschaften für den RT Kintex UltraScale-Chip aufgeführt.
| Symbol | Beschreibung | Min. | Typ | Max. | Einheiten |
|---|---|---|---|---|---|
| TID | Total Ionizing Dose (GEO) | – | 100 | 120 | Krad (Si) |
| SEL | Single Event Latch-up-Immunität | – | 80 | – | MeV-cm2/mg |
| SEUCRAM | Single Event Upset im Konfigurations-RAM (GEO) | – | 1.0e-8 | – | Upset/Bit/Tag |
| SEUBRAM | Single Event Upset in Block RAM (GEO) | – | 8.5e-9 | – | Upset/Bit/Tag |
| SEFICRAM | Single Event-Funktionsunterbrechung Orbit-Störfrequenz – Konfigurations-RAM (GEO) | – | 4.5e-4 | – | Upset/Chip/Tag |
Die folgende Tabelle beschreibt die Arten von Single-Event-Effekten. Detaillierte Berichte finden Sie auf der AMD Space Secure Site (Registrierung erforderlich).
| Strahlungstyp | Strahlungssignatur | Ziel/Anmerkungen |
|---|---|---|
| Single Event Upset (SEU) | Beschädigung der in einem Speicherelement gespeicherten Informationen | Speicher, Latches in Logik-Chips. Besteht aus Single-Bit-Upsets (SBU) oder Multiple-Bit-Upsets (MBU). |
| Single Event Transient (SET) | Impulsantwort bestimmter Amplitude und Dauer | Analoge und Mischsignal-Schaltungen. Kann bei Speicherung in einer Speicherzelle zu einem SEU führen. |
| Single Event Latchup (SEL) | Hochstrombedingungen | CMOS-Chips. Kann zu schweren Fehlern führen. |
| Single Event Functional Interrupt (GEO) | Ein beschädigter Datenpfad führt zum Ausfall des normalen Betriebs. | Komplexe Chips mit integrierten Zustandsmaschinen-/Steuerabschnitten oder -Systemen. |
Erste Schritte
Starten Sie direkt Ihren Designzyklus und erzielen Sie eine schnelle Markteinführung mit bewährter Hardware, Software-Support, Tools, Konzeptbeispielen und für das Kit verfügbarer Dokumentation.
ADA-SDEV-KIT3 – Entwicklungskit
Das ADA-SDEV-KIT3 ist ein Entwicklungskit für das AMD Kintex UltraScale XQRKU060 FPGA für Raumfahrtanwendungen.
Unterstützung und Ressourcen
Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung – Lösungsübersicht
Space-Grade Kintex UltraScale XQR und Luft- und Raumfahrttradition
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