Micross MRAM 宇宙用耐放射線メモリ 人工衛星、ロケット、月面探査、月周回有人拠点（Gateway）、国際宇宙ステーション（ISS）向けの宇宙用耐放射線メモリ（MRAM）｜取扱：日本パナトロニック

・FPGAのコンフィギュレーションデータ
・CPU/MPUのブートメモリ
・プログラムコードの保存
・センサデータの一時保存
・テレメトリ・イベントログの保存
・システム設定値・校正データの保持

Micross MRAMは、次の5つの軸をもとに、用途や要求仕様に合った製品を選定できます。

宇宙機器のメモリには、放射線環境への対応だけでなく、高速アクセス、不揮発性、書き換え耐久性、データ保持、消費電力、実装面積を同時に満たすことが求められます。
MicrossのMRAMは、次のようなメモリ選定・回路設計上の課題に対応します。

軌道やミッションによって、メモリに求められるTID、SEE、品質レベルは異なります。
Microssは、製品に応じて100 krad(Si)のRad Tolerant（RT）品と、300 krad(Si)のRad Hard（RH）品を用意しています。

宇宙環境では、放射線によるソフトエラーを考慮したメモリ設計が必要です。
Micross MRAMはECCを内蔵し、メモリ内部でのエラー訂正・検出をサポートします。製品によっては、エラー状態を通知する割込みフラグや関連レジスタも備えています。

ブートコード、プログラム、設定値、ログなどの保存では、電源断後のデータ保持とアクセス性能の両方が必要です。
パラレル品はSRAM互換のRead/Writeインターフェースと45 nsのアクセス性能、Dual QSPI品はSPI互換バスとXIPに対応し、最大108 MHzのSDR動作をサポートします。

更新頻度の高いデータを不揮発性メモリへ保存する場合、書き換え回数がシステム寿命の制約になることがあります。
Micross MRAMは1×10¹⁶回以上の書き換え耐久性を備え、ログ、テレメトリ、設定値など、繰り返し更新されるデータの保存に対応します。

宇宙機器では、長期間の運用と広い温度範囲を前提としたデータ保持が求められます。
Micross MRAMは、+125℃において10年以上のデータ保持に対応します。

衛星や宇宙機では、メモリ容量だけでなく、消費電力、基板面積、部品重量を含めたSWaPの検討が必要です。
Micross MRAMは、16Mbから8Gbまでの容量、パラレル/Dual QSPI、プラスチック/ハーメチックなど、システム構成に応じた製品・パッケージを選択できます。

磁界や放射線への対策としてシールドを追加すると、実装面積や重量が増加します。
MicrossのSTT-MRAMは磁界と放射線に対する高い耐性を備え、追加シールドの必要性を低減します。

新しいメモリ技術を採用する場合、コントローラ、FPGA、ソフトウェアへの影響が課題になります。
パラレル品はSRAM互換の非同期アクセス、Dual QSPI品はSPI互換バスとXIPに対応しており、システム構成に合わせてインターフェースを選択できます。

大型または狭ピッチのセラミックパッケージでは、パッケージと基板の熱膨張係数の差が課題になります。
CGAパッケージのはんだカラムは、基板とのひずみを吸収し、衝撃・振動環境における実装信頼性の向上を支援します。

必要容量だけでなく、インターフェース、TID、SEE、温度範囲、品質グレード、パッケージを組み合わせて選定する必要があります。
日本パナトロニックは、使用環境と要求仕様を確認し、Micross MRAMの容量、放射線区分、品質グレード、パッケージの選定を支援します。

MicrossのSTT-MRAMは、不揮発性、高速アクセス、高い書き換え耐久性、低消費電力を兼ね備えています。
メモリ単体の置換だけでなく、起動シーケンス、データ保護、メモリ構成、SWaPを含むシステム全体の最適化に貢献します。

Micross MRAMは高い書き換え耐久性と+125℃で10年以上のデータ保持性能を備えています。
書き換え回数を抑えるための更新制御や寿命を考慮して保存領域を分散させる設計負担を軽減します。
テレメトリ、イベントログ、センサデータ、設定値など、更新頻度の高いデータの長期運用にも適しています。

Micross MRAMは、低消費電力特性と小型・低背パッケージを備え、複数の容量とパッケージから選択できます。
基板面積、消費電力、重量の削減を支援し、搭載スペースや電力予算が限られる衛星・宇宙機器の高密度実装に貢献します。

MicrossのSTT-MRAMは高い耐磁界性能を備え、製品に応じて耐放射線グレードも選択でき、アクセス時のデータを保護します。
追加の磁気シールドを省略または簡素化できる可能性があり、シールド部品、実装面積、重量、機構設計の負担を軽減できます。

MRAMは、電源を切ってもプログラムや設定データを保持できます。パラレル品は高速なランダムアクセス、Dual QSPI品はXIPに対応しています。
システム構成によっては、起動時に不揮発性メモリからRAMへデータを転送する工程を削減でき、起動・再起動時間の短縮、異常発生後の早期復旧、運用時間の確保に貢献します。

パラレル品はSRAM互換のRead/Writeインターフェース、Dual QSPI品はSPI互換バスを備えています。
プログラム、設定値、作業データ、ログなどを同じメモリ技術で扱う構成を検討でき、FlashとSRAM間のデータ転送、メモリ制御、部品点数の削減につながります。

ECC内蔵品は、メモリ内部でデータエラーの訂正・検出を行います。製品によっては、訂正回数の記録や訂正不能エラーの通知にも対応しています。
外部のECC回路やFPGAロジック、ソフトウェアによるエラー処理の負担を軽減し、データ保護機能を組み込みやすくします。

Micross MRAMは、pMTJ（Perpendicular Magnetic Tunnel Junction）を用いたSTT-MRAMです。不揮発性、高速アクセス、高い書き換え耐久性、長期データ保持を1つのメモリで実現します。
パラレルとDual QSPIの2つのインターフェースを展開しています。容量、放射線性能、品質グレード、プラスチック/ハーメチック、BGA/LGA/CGAなど、用途や実装条件に応じて選択できます。

パラレル品は45 nsの非同期アクセスに対応します。1Gb/4Gb品はPage Modeも備え、連続するデータに効率よくアクセスできます。
Dual QSPI品はSPI互換バスとXIPに対応しています。製品と動作モードにより、最大108 MHzのSDR動作、最大54 MHzのDDR動作をサポートします。

Micross MRAMは、1×10¹⁶回以上の書き換え耐久性を備えています。Flash系メモリのような消去処理を必要とせず、対象アドレスへ直接書き込めます。
+125℃において10年以上のデータ保持に対応します。ログ、テレメトリ、設定値など、更新頻度が高く、長期間にわたって保持するデータの保存に適しています。

製品に応じてECCまたはEnhanced ECC Engineを内蔵し、メモリ内部でデータエラーの訂正・検出を行います。
対応機種では、ECCの制御、エラー状態の記録、割込み通知、メモリアレイの書き込み保護にも対応します。Dual QSPI品は、ハードウェアとソフトウェアによるデータ保護機能を備えています。

製品に応じて、Non-Rad（NR）、TID 100 krad(Si)対応のRad Tolerant（RT）、TID 300 krad(Si)対応のRad Hard（RH）を選択できます。
−55℃～+125℃の動作温度範囲に対応します。SEE性能や放射線環境下の動作条件は製品によって異なるため、要求TID、LET、温度、電源条件を確認して選定します。

MicrossのSTT-MRAMは、アクセス時に24,000 A/mの磁界条件に対応します。
外部磁界ではなく、スピン偏極電流によってデータを書き込む構造により、磁界の影響を抑えます。追加の磁気シールドに必要な部品、実装面積、重量の削減にもつながります。

プラスチック品はBGAを採用し、小型・低背、高密度な基板実装に対応します。ハーメチック品では、製品に応じてLGA、BGA、CGAを用意しています。

BGAは小型化や高密度実装を重視する場合に適しています。CGAは、はんだコラムがパッケージと基板の熱膨張差によるひずみを緩和するため、温度変化、衝撃、振動に対する実装信頼性を重視する場合に適しています。LGAは突起のないランド端子により、低背実装に対応します。

パラレル品は16Mb/1Gb/4Gbを展開しています。プラスチックBGAは16Mb/1Gb/4Gbに対応し、ハーメチック品は16MbのLGA/BGA、1GbのBGA/CGAをラインアップしています。4Gb ハーメチックCGAは開発中です。
Dual QSPI品は、プラスチックBGAで2Gb/4Gb/8Gbを展開しています。ハーメチックCGAは2Gb/4Gbを開発中です。
品質グレードは、開発・評価用から工業、防衛、宇宙用途まで、製品のスクリーニングや品質保証レベルに応じて設定しています。
※選択可能な容量、パッケージ、品質グレード、耐放射線グレードは製品によって異なります。開発中の製品仕様は変更される場合があります。

Micross MRAMは、パラレルとDual QSPIの2つのインターフェースを展開しています。
16Mb～8Gbの容量、プラスチック/ハーメチック、LGA/BGA/CGA、品質グレード、耐放射線グレードを組み合わせ、開発・評価から宇宙・防衛用途まで、要求仕様に応じて選択できます。

※凡例：「〇」＝ラインアップあり、「－」＝ラインアップなし、「MOQ」＝最小発注数量、「NR」＝Non-Rad、「RT」＝Rad Tolerant、「RH」＝Rad Hard
※選択可能な容量、パッケージ、品質グレード、耐放射線グレードの組合せは製品によって異なります。

ハーメチック品は、セラミック製パッケージを気密封止した構造です。製品に応じてLGA/BGA/CGAを用意しています。
プラスチック製／セラミック製ハーメチックは、パッケージの材質と封止構造の違いを、LGA／BGA／CGAは基板と接続する端子構造の違いを示します。

Micross MRAMには、製品のスクリーニングや品質保証レベルを示す「品質グレード」と、放射線環境への対応レベルを示す「耐放射線グレード」があります。用途、開発段階、要求される信頼性や放射線環境に応じて、適切な組み合わせを選択できます。
RT／RHのTID値は、累積電離放射線量への耐性を示します。SEE（Single Event Effects：シングルイベント効果）の性能や試験条件は製品によって異なります。
製品選定時には、要求TID、SEE、LET、温度、電源条件などの確認が必要です。選択可能な品質グレードと耐放射線グレードの組み合わせは製品によって異なるため、製品ラインアップ表および各製品仕様をご確認ください。

Micross MRAMは、容量、インターフェース、パッケージ、品質グレード、耐放射線グレードの組み合わせが製品によって異なります。
メモリコントローラやFPGA基板の設計経験を持つ担当者が、組み込みシステム設計者や回路基板設計者からのご相談に対応します。用途やシステム構成を踏まえ、製品・型番の選定、仕様確認、Microssへの技術照会を支援します。

ご相談の際は、次の情報を分かる範囲でお知らせください。
・用途・搭載機器
・必要な容量とインターフェース
・パッケージ、品質グレード
・TID、SEEなどの放射線要求
・動作温度

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