ATmegaS64M1 MCU를 바탕으로 상용 디바이스 개발 시작 후 핀아웃 호환 가능한 인증된 내방사선 버전으로 전환 가능

지금까지 항공우주 애플리케이션을 위한 내방사선(radiation-tolerant) 시스템 개발은 극한 환경에서 다년간의 임무를 완수할 수 있는 최고 수준의 신뢰도를 달성하고자 오랜 리드 시간과 높은 비용이 소요되어 왔다. 이제 뉴스페이스(NewSpace) 및 기타 주요 항공우주 애플리케이션은 보다 신속한 개발과 비용 절감을 필요로 하며, 이러한 요구에 부응하기 위해 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적인 리더인 마이크로칩테크놀로지(북아시아 총괄 및 한국 대표: 한병돈)는 특정 내방사선 성능과 COTS(Commercial Off-The-Shelf) 디바이스 기반의 저비용 개발을 지원하는 새로운 마이크로컨트롤러(MCU)를 출시했다.


ATmegaS64M1은 마이크로칩에서 두 번째로 선보이는 8비트 megaAVR® MCU로, COTS에서 내방사선 제품으로 전환하는 개발 방법을 이용한다. ATmega64M1은 검증된 오토모티브 인증 디바이스로, 핀아웃 호환 가능한 버전으로서 고신뢰성 플라스틱 패키지와 항공우주 등급 세라믹 패키지 둘 다로 제공된다. 이 디바이스는 다음과 같은 목표 성능으로 내방사선 조건을 충족하도록 설계되었다.

· 최대 62MeV.cm²/mg 성능으로 단일 이벤트 래치업(SEL, Single-Event Latchup)에 완벽한 내성 제공
· 단일 이벤트 기능 방해(SEFI, Single-Event Functional Interrupts) 제거로 메모리 무결성 보장
· 20 ~ 50 Krad(Si) 사이의 누적 총 이온화 선량(TID, Total Ionising Dose)
· 모든 기능 블록에 대해 단일 이벤트 업셋(SEU, Single Event Upset) 특성화

이 새로운 디바이스는 화성 탐사와 대규모의 수백 개 저궤도(LEO) 위성 등 여러 주요 우주 임무에 채택된 내방사선 MCU ATmegaS128과도 연결된다.

ATmega64M1 COTS 디바이스는 개발 키트와 코드 컨피규레이터를 포함한 전체 개발 툴 체인과 함께 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 개발을 시작하는 데 사용할 수 있다. 최종 시스템이 프로토타입 단계나 생산에 들어갈 준비가 되면, COTS 디바이스를 원래 디바이스와 동일한 기능의 32리드 세라믹 패키지(QFP32)의 핀아웃 호환 내방사선 버전으로 대체할 수 있다. 이 방법은 비용을 상당히 절감하는 것은 물론 개발 시간과 리스크를 줄여준다.

마이크로칩의 항공우주 사업부 디렉터인 패트릭 소바주(Patrick Sauvage)는 “COTS에서 내방사선 제품으로 전환하는 방법을 통해 디바이스의 단순한 업스크리닝이나 성능 개선을 넘어서서, 타협 없는 우수한 신뢰도를 갖춘 항공우주 등급 부품을 만들어 내게 되었다”고 말하면서 “COTS 디바이스는 동일한 핀아웃의 완벽한 기능을 갖춘 고신뢰성 플라스틱 또는 세라믹 패키지의 등가 제품으로 교체할 수 있으므로, 이를 통해 개발할 경우 시간과 비용, 리스크를 줄일 수 있다”고 설명했다.

 
ATmegaS64M1은 -55° C ~ +125° C의 높은 동작 온도 범위를 충족시킨다. 이 디바이스는 CAN(Controller Area Network) 버스, 디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 모터 컨트롤 기능이 결합된 최초의 COTS-내방사선 MCU이다. 이러한 기능을 갖춘 ATmegaS64M1은 위성, 콘스텔레이션(Constellation), 발사장치 또는 주요 항공우주 애플리케이션을 위한 원격 터미널 컨트롤러 및 데이터 처리 기능과 같은 다양한 서브시스템에 이상적이다.

개발 지원

마이크로칩은 설계 과정을 간소화하고 출시 기간을 단축할 수 있도록 ATmegaS64M1용으로 완벽한 개발 보드인 STK 600을 제공한다. 이 개발 보드는 새로운 설계의 프로토타이핑 및 테스트를 위해 향상된 기능을 제공하여 설계자가 신속하게 코드 개발을 시작할 수 있게 한다. 이 디바이스는 개발, 디버깅 및 소프트웨어 라이브러리를 위한 아트멜 스튜디오(Atmel Studio) 통합개발환경(IDE)에 의해 지원된다.

공급 및 패키지

디바이스는 현재 다음 네 가지 버전으로 샘플 제공 및 양산 중이다.

· ATmegaS64M1-KH-E, 세라믹 프로토타입 QFP32 패키지
· ATmegaS64M1-KH-MQ, 세라믹 항공우주 등급 QFP32 패키지, QMLQ 인증 획득
· ATmegaS64M1-KH-SV, 세라믹 항공우주 등급 QFP32 패키지, QMLV 인증 획득
· ATmegaS64M1-MD-HP, 플라스틱 QFP32 패키지, 볼륨 프로그램용 AQEC 고신뢰성 인증 획득