Teledyne e2v發(fā)布面向宇航應(yīng)用的四核ARM Cortex A72

您是否對(duì)宇航密集型計(jì)算應(yīng)用的 ARM CORTEX A72 的介紹感興趣？

您是否好奇如何簡(jiǎn)化航空電子領(lǐng)域的 DO-254 安全關(guān)鍵項(xiàng)目的設(shè)計(jì)？

Teledyne e2v 發(fā)布面向宇航應(yīng)用的四核 ARM? Cortex? A72

Teledyne e2v 耐輻射宇航處理器將以獨(dú)立處理器和 Qormino通用計(jì)算平臺(tái)兩種形式發(fā)布對(duì)于計(jì)算密集型的宇航應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的系統(tǒng)都面臨這樣的問(wèn)題：如何在宇航應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)保證可靠的輻射耐受度，并降低載荷的 SWaP （即尺寸、重量和功耗，這里特指運(yùn)算平臺(tái)的功耗）。此外，解決方案還需具有充足的飛行經(jīng)歷，或至少有足夠的優(yōu)勢(shì)以降低使用的風(fēng)險(xiǎn)，并使宇航系統(tǒng)設(shè)計(jì)師相信其可靠性。

Teledyne e2v 在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和發(fā)布耐輻射宇航處理器方面有長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)在，它發(fā)布兩款面向宇航應(yīng)用（例如載荷）的基于 ARM 的計(jì)算密集型微處理器解決方案：

• 宇航認(rèn)證版本的 NXP LS1046 微處理器，四核 ARM Cortex A72，頻率1.8GHz。它將以獨(dú)立的微處理器的形式發(fā)布，型號(hào)是 LS1046-Space。
• Teledyne e2v Qormino 通用計(jì)算平臺(tái) 的宇航版本，基于 NXP LS1046 和4GB DDR4，采用 Teledyne e2v 定制的特別基板，型號(hào)是 QLS1046-4GB-Space。

以下幾點(diǎn)需求促使在宇航應(yīng)用中使用性能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理方案：

• 直接板上數(shù)據(jù)處理
• 板上數(shù)據(jù)處理需求的增長(zhǎng)
• 需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的精度越來(lái)越高
• 服務(wù)質(zhì)量的提高
• 觀測(cè)能力的提高

Teledyne e2v 預(yù)計(jì)下面的宇航應(yīng)用將對(duì)上述方案有極大的興趣：

• 民用或軍用通信衛(wèi)星
• 觀測(cè)衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星
• 立方體衛(wèi)星和星座
• 科學(xué)任務(wù)
• 短期宇航任務(wù)

LEO （近地軌道）、 GEO （地球同步軌道）和載人航天任務(wù)會(huì)對(duì)這些新的方案感興趣。
在宇航應(yīng)用中使用基于 ARM 的微處理器方案的優(yōu)勢(shì)如下：

• 直接板上數(shù)據(jù)處理以及處理能力的增強(qiáng)，降低功耗
• 增強(qiáng)軟件能力，可訪問(wèn)多種應(yīng)用
• 廣泛的軟件生態(tài)系統(tǒng)可減少/優(yōu)化開(kāi)發(fā)時(shí)間
• 優(yōu)化載荷的 SWaP，尤其是使用 Qormino 通用計(jì)算平臺(tái)

通過(guò)使用 Qormino 耐輻射通用計(jì)算平臺(tái)，用戶不僅會(huì)受益于它強(qiáng)大的計(jì)算性能，另外由于 DDR 的連接已整合到產(chǎn)品中，可幫助用戶大大縮短投向市場(chǎng)的時(shí)間。

此外，Qormino 是一個(gè)完整的計(jì)算平臺(tái)，可提供相關(guān)的參考設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以及和合作方搭建的完善的生態(tài)環(huán)境。

詳細(xì)了解 Teledyne e2v 的宇航認(rèn)證流程：

今天 Teledyne e2v 可提供兩種類型的耐輻射宇航微處理器：

• 陶瓷非密封型倒裝解決方案
• 綠色封裝解決方案

兩個(gè)系列都遵循 Teledyne e2v 的詳盡的宇航認(rèn)證步驟。

兩個(gè)系列的主要區(qū)別在于，陶瓷非密封型倒裝解決方案遵循 QML-Y 標(biāo)準(zhǔn)（Teledynee2v 把裸片封裝成可靠的陶瓷封裝，可選柱形選項(xiàng)），而綠色封裝解決方案是向上篩選的商業(yè)器件，遵循 ECSS/NASA 宇航認(rèn)證。

Teledyne e2v 的耐輻射宇航微處理器系列現(xiàn)主要包含四種可穩(wěn)定供貨并經(jīng)歷飛行驗(yàn)證的耐輻射器件：

• 宇航認(rèn)證版本的 NXP PC8548 和 PC7448，陶瓷非密封型倒裝解決方案
• 宇航認(rèn)證版本的 NXP P2020 和 P5020

Teledyne e2v Qormino 產(chǎn)品的 DO-254 安全性關(guān)鍵數(shù)據(jù)包

RTCA/DO-254， 機(jī)載電子設(shè)備硬件的設(shè)計(jì)保證指南是由 RTCA 公司發(fā)布的針對(duì)機(jī)載電子設(shè)備硬件開(kāi)發(fā)的指南文檔。

DO-254 標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的航空電子的硬件系統(tǒng)提供了一套架構(gòu)化的開(kāi)發(fā)流程。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特別允許使用不同種類、復(fù)雜或簡(jiǎn)單的 COTS（商用貨架）器件，使這些器件可以成為整個(gè)商用航電系統(tǒng)環(huán)境的一部分。標(biāo)準(zhǔn)定義了多個(gè)系統(tǒng)安全級(jí)別，稱為DAL （開(kāi)發(fā)保證級(jí)別）。5 個(gè)不同的安全性關(guān)鍵級(jí)別從 A （最高級(jí)別：系統(tǒng)故障將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果） 到 E （對(duì)飛行不會(huì)產(chǎn)生重大的影響）。

Teledyne e2v Qormino 通用計(jì)算平臺(tái)解決方案

Teledyne e2v 致力于為宇航和國(guó)防市場(chǎng)提供高可靠性微處理器已超過(guò) 30 年，因此Qormino 解決方案自然而然地被包含進(jìn) DO-254 中。

Qormino 是一個(gè) Teledyne e2v 設(shè)計(jì)的智能、小尺寸、功能強(qiáng)大的通用計(jì)算平臺(tái)概念，符合 SWaP （尺寸、重量和功耗）的要求。

當(dāng)前的產(chǎn)品包括：

• QT1040-4GB， 包含一個(gè) T1040 四核 PowerArchitecture e5500 核心（可運(yùn)行在 1.4GHz）， 4GB DDR4 內(nèi)存，定制的 Teledyne e2v 基板，64 位存儲(chǔ)器總線和 8 位 ECC （錯(cuò)誤檢查和糾正）。
• QLS1046-4GB， 基于一個(gè) LS1046 四核 ARM Cortex A72 （可運(yùn)行在1.8GHz）， 4GB DDR4 內(nèi)存， 64 位存儲(chǔ)器總線和 8 位 ECC （錯(cuò)誤檢查和糾正）。
• Teledyne e2v 也可定制其他的平臺(tái)型號(hào)，擁有不同配置的微處理器和/或內(nèi)存。

Qormino 關(guān)鍵價(jià)值點(diǎn)：

• 小基板（44mm x 26 mm）上實(shí)現(xiàn)高性能
• 縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間和投向市場(chǎng)的時(shí)間
• 過(guò)時(shí)器件管理，保證供貨超過(guò) 15 年

Qormino 非常適合用于航空電子的應(yīng)用，但是它的優(yōu)勢(shì)不僅僅限于此，還可用于網(wǎng)絡(luò)、科研、國(guó)防和工業(yè)的應(yīng)用。Qormino 支持 Linux 和市面上大多數(shù)的 RTOS （實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）。

DO-254 開(kāi)發(fā)方法

DO-254 提供一種用于開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的方法（規(guī)格、要求、檢查、確認(rèn)、設(shè)計(jì)報(bào)告等）。為了保證開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)展順利，需包含不同的獨(dú)立團(tuán)隊(duì)。

所有的規(guī)格必須包含在需求列表中以滿足 DO-254 標(biāo)準(zhǔn)：

• 定義每個(gè)系統(tǒng)需求（接口、時(shí)序、約束）。
• 一旦定義了所有的需求，下一步則需要檢查這些需求。團(tuán)隊(duì)需糾正有歧義、不正確或不完整的需求描述。
• 下一步是確認(rèn)所有需求：確認(rèn)需求的實(shí)現(xiàn)與需求吻合。
• 只有檢查和確認(rèn)過(guò)的需求可被實(shí)現(xiàn)。

這個(gè)流程的所有階段都需建立配置管理體系，以識(shí)別和追蹤任何升級(jí)或修改，管理基線（發(fā)布和存檔），以及處理問(wèn)題和錯(cuò)誤報(bào)告。最后，需有一個(gè)獨(dú)立的團(tuán)隊(duì)建立過(guò)程保障體系，以便于審核和確認(rèn)符合 DO-254 標(biāo)準(zhǔn)。

除了 DO-254 認(rèn)證，還有一篇補(bǔ)充的文檔（EASA 認(rèn)證備忘錄 SWEH001）提供了COTS 的使用指南。這篇指南解釋了如何通過(guò)多達(dá) 16 個(gè)項(xiàng)目，以遵循目標(biāo) DAL 和產(chǎn)品服務(wù)經(jīng)驗(yàn)（飛行經(jīng)歷）。

這些項(xiàng)目的結(jié)果需被包含在另一個(gè)文檔中：電子器件管理報(bào)告（ECMR）。這篇文檔將被提交給認(rèn)證機(jī)構(gòu)，以證明系統(tǒng)符合 EASA 認(rèn)證備忘錄要求的所有的規(guī)則和準(zhǔn)則。

如果需要，系統(tǒng)申請(qǐng)方需提供所有的文檔、計(jì)劃、報(bào)告以證明符合 DO-254 定義的流程。