300 000 рад выдержки: новая микросхема APIO16 от Apogee Semiconductor спасёт спутники от космической радиации
Компания Apogee Semiconductor представила инновационную микросхему APIO16, которая значительно расширяет возможности ввода-вывода (GPIO) в электронных системах, обеспечивая при этом высокую устойчивость к радиации и экстремальным температурам. Это устройство предназначено для интеграции в спутники, военную технику и оборудование, работающее в условиях высокого риска.
Расширение возможностей GPIO
16-битный I/O расширитель APIO16 позволяет увеличить количество портов GPIO, что особенно важно для подключения внешних устройств, таких как датчики или исполнительные механизмы. Устройство способно обрабатывать до 16 сигналов одновременно, что позволяет масштабировать систему до 256 портов. Это значительно снижает нагрузку на программируемые логические схемы (FPGA) и микроконтроллеры, экономя их ресурсы для выполнения критически важных операций.
Поддержка стандартных протоколов связи
APIO16 поддерживает два стандартных протокола связи: I2C/SMBus и SPI. Протокол I2C/SMBus позволяет управлять несколькими компонентами через две линии, а протокол SPI обеспечивает высокоскоростной интерфейс с отдельными линиями для данных и синхронизации. В режиме I2C/SMBus микросхема позволяет подключать до 16 устройств на одной шине за счёт уникальных адресов, а в режиме SPI управлять ими через три линии выбора чипа. Скорость передачи данных достигает 1 МГц для I2C и 25 МГц для SPI.
Радиационная стойкость
Одной из ключевых особенностей APIO16 является её радиационная стойкость. Микросхема способна выдерживать накопленную дозу ионизирующего излучения до 300 крад(Si) (300 000 рад), что в сотни раз превышает устойчивость обычной электроники. Устройство также защищено от короткого замыкания из-за попадания заряженных частиц (SEL, SEFI) и сбоев в памяти (SEU) при уровне линейной передачи энергии (LET) 75 МэВ·см2/мг. Для сравнения, обычная электроника выходит из строя при LET 10–20 МэВ·см2/мг.
Технология Radiation-Hardening by Design (RHBD)
В APIO16 используется технология Radiation-Hardening by Design (RHBD), которая включает тройное резервирование критических цепей и 48-битные регистры хранения данных. Это обеспечивает работу микросхемы при температурах от -55 °C до +125 °C и совместимость с компонентами разных поколений за счёт встроенного преобразования уровней напряжения (1,4–5,5 В). Устройство также интегрируется с банками ввода-вывода FPGA, что позволяет изолировать порты при радиационных сбоях, сохраняя функциональность системы.
Применение и перспективы
Микросхема APIO16 уже находит применение в спутниках на низкой (LEO) и геостационарной (GEO) орбитах, а также в оборонных системах. Она позволяет заменять специализированные компоненты на коммерческие (COTS), что значительно сокращает стоимость разработки. В будущем компания планирует адаптировать технологию для робототехники и медицинского оборудования, где требуются надёжность и устойчивость к экстремальным условиям.
* Компания Meta (Facebook и Instagram) признана в России экстремистской и запрещена.
Подпишитесь на новости в телеграм: https://t.me/itnewsros