Verbundvorhaben FastTrack - Von der Architektur zum qualifizierten digitalen Chip für Raumfahrt-Anwendungen; Teilprojekt Evaluation der Raumfahrttauglichkeit

Abstract

Das Verbundprojekt FastTrack - Von der Architektur zum qualifizierten digitalen Chip für Raumfahrt-Anwendungen befasst sich damit neue innovative Wege der Entwicklung raumfahrttauglicher digitaler Chips in Europa aufzuzeigen und dies am Beispiel eines konfigurierbaren Prozessordesigns unter Einbeziehung gemischter Kritikalität in einem System-on-Chip zu realisieren, das als Plattform sowohl für extrem rechenleistungskritische On-Board Anwendungen als auch für sicherheitskritische Prozesse konkurrenzfähig ist. Das Teilprojekt Evaluation der Raumfahrttauglichkeit von DSI zielt auf die Evaluation der Raumfahrttauglichkeit des FastTrack Ansatzes. Die Arbeiten vom Verbundprojekt wurden in zwei Abschnitte unterteilt: Phase 1a (Grundständiges Design und seine Demonstration) sowie Phase 1b (Design-Phase und Herstellen eines Testchips). Die Aufgaben von DSI sind innerhalb dieser Phasen wie folgt aufgeteilt. In Phase 1a erfolgt die Erstellung einer Systemspezifikation unter Berücksichtigung der raumfahrtspezifischen Anwendungsprofile (AP1000). Entwicklung und Beistellung von raumfahrtspezifischen Schnittstellen IP-Cores (AP5100) sowie Teststrukturen IP-Cores für den Strahlungstest. Entwicklung/Beschaffung und Test von Komponenten für ein FPGA Testboard sowie Testumgebung (AP6000). Validierung der Mikroarchitektur in einer FPGA Umgebung (AP7000). In Phase 1b unterstützte DSI die ASIP Design-Verifikation (AP9100). Design eines Test-Boards für funktionale Tests sowie Leistungscharakterisierung des Prozessors (AP11000). Strahlungscharakterisierung von Prozessor und Halbleiter-Technologie (AP12100). Mit dem Ziel der Evaluation der Raumfahrttauglichkeit des FastTrack Ansatzes wurden innovative Teststrukturen, Testmethoden und Testinfrastrukturen seitens DSI entwickelt. Sowohl das bestehende Portfolio für Strahlungstests, als auch die eigenen Produkte im Bereich der Satellitenkomponenten profitieren von diesen effizienteren und zuverlässigeren Testverfahren.

The joint project FastTrack - Von der Architektur zum qualifizierten digitalen Chip für Raumfahrt-Anwendungen focuses on exploring new, innovative approaches for developing space-qualified digital chips in Europe. This is demonstrated using a configurable processor design that incorporates mixed criticality within a system-on-chip. The aim is to create a platform that is competitive for both extremely compute-intensive on-board applications and safety-critical processes. The sub-project Evaluation der Raumfahrttauglichkeit performed by DSI targets the assessment of the space qualification potential of the FastTrack approach. The work within the joint project has been divided into two phases: Phase 1a (basic design and its demonstration) and Phase 1b (design phase and fabrication of a test chip). DSI's tasks within these phases are distributed as follows. In Phase 1a, DSI is responsible for: Creating a system specification taking into account space-specific application profiles (AP1000). Developing and providing space-specific interface IP cores (AP5100), as well as test structure IP cores for radiation testing. Developing/procuring and testing components for an FPGA test board and test environment (AP6000). Validating the microarchitecture in an FPGA environment (AP7000). In Phase 1b, DSI supported the ASIP design verification (AP9100) and was responsible for the design of a test board for functional testing and performance characterization of the processor (AP11000). The radiation characterization of the processor and semiconductor technology (AP12100). With the goal of evaluating the space qualification of the FastTrack approach, DSI developed innovative test structures, testing methods, and test infrastructures. Both the existing portfolio for radiation testing and DSI's proprietary products in the field of satellite components benefit from these more efficient and reliable testing procedures.