时间:2025/10/31 3:18:31
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XQ17V16CK44M 是一款由 Xilinx(现属于 AMD)生产的抗辐射(Radiation-Hardened)配置 PROM,专为空间和高可靠性应用设计。该器件用于为 Xilinx 的抗辐射 FPGA(如 Virtex 系列)提供安全、可靠的配置数据存储。它属于 XQ 系列产品线,具有增强的抗总电离剂量(TID)、单粒子闩锁(SEL)和单粒子翻转(SEU)能力,能够在极端太空辐射环境中稳定运行。XQ17V16CK44M 采用 CMOS 技术制造,支持串行配置模式,可通过标准 JTAG 接口对下游 FPGA 进行编程和重配置。该器件广泛应用于卫星通信系统、航天器控制模块、深空探测任务以及军事航空电子设备中。
其封装形式为陶瓷扁平封装(Ceramic Flatpack),符合航空航天级制造标准,工作温度范围通常为 -55°C 至 +125°C,确保在极端热循环条件下仍能保持性能稳定性。此外,XQ17V16CK44M 支持主串、从串等多种配置模式,并具备可编程的上电自动加载功能,允许系统在加电后自动将配置数据加载到目标 FPGA 中,从而简化系统启动流程。由于其高可靠性和抗辐射特性,该器件是关键任务系统中不可或缺的组成部分。
型号:XQ17V16CK44M
制造商:AMD (原 Xilinx)
系列:XQ (抗辐射系列)
存储容量:16 Mbit (1048576 x 16)
接口类型:串行(Serial)
工作电压:4.5V ~ 5.5V
访问时间:最大 120 ns
封装类型:44-pin Ceramic Flatpack (CFP)
工作温度范围:-55°C ~ +125°C
抗总电离剂量(TID):≥ 300 krad(Si)
单粒子闩锁(SEL)免疫:≥ 60 MeV·cm2/mg
单粒子翻转(SEU)耐受性:具有纠错机制
配置模式:主串、从串、多设备菊花链
数据保持时间:超过 20 年
写入耐久性:100,000 次擦写周期
XQ17V16CK44M 具备卓越的抗辐射性能,是专为地球轨道及深空环境设计的关键元器件。其核心特性之一是高达 300 krad(Si) 以上的总电离剂量(TID)耐受能力,这意味着器件可以在长期暴露于宇宙射线和带电粒子辐射的环境下正常工作而不会发生性能退化或功能失效。此外,该器件对单粒子闩锁(SEL)具有免疫能力,其阈值达到 60 MeV·cm2/mg 以上,有效防止因高能粒子撞击引发的短路或烧毁现象,这对于保障航天器电源系统的稳定性至关重要。
在单粒子翻转(SEU)方面,XQ17V16CK44M 内部集成了错误检测与纠正(EDAC)机制,能够识别并修正因粒子撞击导致的位翻转问题,从而确保配置数据的完整性。这一特性极大提升了系统在无人值守或远程操作场景下的可靠性,例如在火星探测器或地球同步卫星中,一旦发生配置错误可能导致整个任务失败,因此 SEU 防护极为关键。
该器件支持多种配置模式,包括主串(Master Serial)、从串(Slave Serial)以及菊花链连接方式,允许多个 PROM 或 FPGA 协同工作,实现复杂系统的分层配置管理。其 16 Mbit 的存储容量足以容纳多个 FPGA 配置镜像或不同工作模式的固件版本,支持在轨重构(In-Flight Reconfiguration),即在任务执行过程中动态更换 FPGA 功能逻辑,提升系统灵活性和适应性。
XQ17V16CK44M 还具备低功耗待机模式和快速读取能力,访问时间不超过 120 ns,确保 FPGA 能够迅速完成上电初始化。陶瓷扁平封装不仅提供了优异的热稳定性和机械强度,还满足 MIL-STD-883 等军用标准的测试要求,适用于振动剧烈、温变频繁的发射和运行环境。所有这些特性共同构成了一个面向高可靠性嵌入式系统的完整解决方案。
XQ17V16CK44M 主要应用于对可靠性和抗辐射性能有极高要求的航空航天与国防系统。典型使用场景包括低地球轨道(LEO)、地球同步轨道(GEO)卫星中的数字信号处理单元、星载计算机、姿态控制系统和通信有效载荷模块。在这些应用中,FPGA 常被用作核心处理器件,而 XQ17V16CK44M 则负责在每次上电时将预存的配置比特流安全加载至 FPGA,确保系统按预定逻辑运行。
在深空探测任务中,如火星着陆器、太阳观测卫星或小行星采样返回器,该器件因其长期数据保持能力和抗宇宙射线干扰特性而成为首选配置存储方案。由于这些任务往往持续数年甚至数十年,且无法进行现场维修,因此所用元器件必须具备极高的故障容限和寿命稳定性,XQ17V16CK44M 正好满足这些严苛条件。
在军事航空领域,该器件可用于高性能雷达系统、电子战平台和加密通信设备中的可重构计算架构。通过支持在轨或在飞重构,系统可以根据作战需求切换不同的信号处理算法或加密协议,显著提升战场适应能力。此外,在核爆监测卫星、导弹制导系统和战略预警平台上,XQ17V16CK44M 提供了抵御电磁脉冲(EMP)和空间辐射威胁的能力,保障关键指令的正确执行。
科研机构和国家实验室也常将此器件用于高能物理实验装置中的前端数据采集系统,例如粒子加速器探测器模块,其中 FPGA 需要根据实验模式频繁重配置,而 XQ17V16CK44M 可靠地管理这些配置数据的存储与加载过程。总之,任何需要长期稳定运行于恶劣辐射环境的应用,都是 XQ17V16CK44M 的理想应用场景。
XQR17V16JL44M