우주선 타이밍 아키텍처 간소화, 마이크로칩 내방사선 및 저전력·저지터 특성의 6개 출력 클럭 제너레이터 ‘DSA504RT’ 출시

우주선 타이밍 시스템은 GNSS 신호가 약하거나 사용할 수 없는 환경에서도 항법, 통신 및 과학 장비에 매우 안정적이고 정밀한 신호를 제공해야 한다. 이에 따라 개발자들은 종종 여러 서브시스템에 정밀한 주파수를 공급하기 위해 다수의 오실레이터와 버퍼를 사용해 왔으며, 이는 기기의 크기, 질량 및 복잡성을 증가시키는 원인이 되었다. 

이에 대응하기 위하여 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적 리더인 마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 항공우주 및 방위 애플리케이션의 복잡한 타이밍 요구에 대응하도록 설계된 내방사선(RT, radiation-tolerant) 특성의 항공우주 등급 6개 출력 프로그래머블 클럭 제너레이터인 DSA504RT를 발표했다. 

DSA504RT는 단일 마스터 소스로부터 정밀하고 위상이 정렬된 복수의 주파수를 생성해 타이밍 아키텍처를 간소화한다. 또한 이 솔루션은 다수의 개별 오실레이터의 필요성을 줄여 전체 부품 수를 줄이고, 시스템 시간당 고장률(FIT, Failure in Time)을 개선한다. 이를 통해 전력 소모와 질량을 줄이는 것은 물론, 분배 네트워크를 간소화하여 가장 혹독한 환경은 물론 GNSS 고장 및 중단 상황에서도 모든 서브시스템의 동기화를 유지해 준다. 

DSA504RT는 스프레드 스펙트럼 기능을 갖춘 아날로그 위상 고정 루프(APLL), 2개의 분수형(Fractional)및 2개의 정수형(Integer) 분주기(Divider), 그리고 6개의 고성능 설정형 출력 버퍼를 탑재했다. 각 출력 버퍼는 차동 드라이버(LVPECL, LVDS 또는 HCSL) 또는 한 쌍의 단일 종단 CMOS 출력으로 설정할 수 있어, 12kHz~20MHz 대역에서 200펨토초(fs) 수준의 초저지터 성능을 제공하고 PCIe® Gen 1-7 표준을 준수한다.  이러한 높은 수준의 고집적화를 통해 엔지니어들은 단일 디바이스로 여러 개의 크리스탈, 오실레이터 및 버퍼를 대체할 수 있어 설계 신뢰성을 높이고 BOM(bill of materials) 비용과 설계 복잡성을 대폭 줄일 수 있다. 

마이크로칩의 타이밍 커뮤니케이션 그룹 부사장으로 선임된 마문 아부 세이도(Maamoun Abou Seido)는 “이번에 선보인 마이크로칩의 클럭 제너레이터는 우주 애플리케이션의 판도를 바꿀 제품으로 서로 다른 3개의 클럭 제품군과 최대 6개의 서로 개별 주파수를 생성하고, 각 주파수를 선택 가능한 다양한 출력 드라이브 유형으로 각각 버퍼링하여 종합적인 클럭 트리 솔루션을 제공한다”며, “DSA504RT는 수많은 오실레이터, 버퍼 및 신디사이저(synthesizer)를 대체함으로써 보드 공간을 절약하고 부품 수를 줄여, 높은 신뢰성이 요구되는 우주·항공 애플리케이션의 시스템 시간당 고장률(FIT)을 크게 개선한다”고 말했다. 

DSA504RT는 QFN28 및 CQFP32 패키지로 제공되며, 복잡한 항공우주 및 방위 시스템을 위한 핵심 컴패니언 디바이스 역할을 한다. 이 디바이스는 단일 칩 내에서 클럭 아키텍처를 고도로 통합하여, 내방사선 또는 방사선 내성 강화 FPGA 및 마이크로컨트롤러(MCU)를 기반으로 구축된 서브시스템에 정밀한 타이밍 레퍼런스 신호를 분배한다. 

마이크로칩의 검증된 클럭 제품군 내에 비용 효율적인 우주 등급 부품을 도입함으로써 DSA504RT는 전반적인 BOM 비용과 스크리닝 비용을 낮추는 동시에 프리미엄 타이밍 성능을 제공한다. 고객은 우주 분야에서 검증된 마이크로칩의 최첨단 기술력과 기술 문서, 글로벌 기술 지원을 활용해 완전히 검증된 마이크로칩의 내방사선 인증 에코시스템 내에서 제품을 설계할 수 있으며, 이를 통해 설계 프로세스를 가속하고 프로그램 리스크를 줄일 수 있다. 마이크로칩의 우주 등급 솔루션에 대한 자세한 내용은 웹사이트에서 확인할 수 있다.

DSA504RT는 고객 요청이 있을 경우에 한해 제한적으로 샘플 주문이 가능하다. 더 자세한 내용은 마이크로칩 영업 담당자에게 문의하면 된다.