Délais et coûts élevés ont longtemps caractérisé les phases de développement de systèmes durcis contre les rayonnements ayant vocation à être embarqués à bord d’engins spatiaux. Des contraintes jugées jusqu’ici incontournables pour atteindre le plus haut niveau de fiabilité exigé par des missions pluriannuelles ...évoluant dans un environnement sévère. Mais l’émergence des applications dites du « nouvel âge spatial » (New Space), avec l’arrivée du secteur privé et le lancement de multiples constellations de petits satellites, impose désormais des temps et des coûts de développement réduits.

Afin de répondre à ces nouveaux besoins, Microchip propose aujourd’hui un microcontrôleur qui, selon le fabricant de semi-conducteurs, associe des performances de résistance aux rayonnements ionisants avec un processus de développement peu onéreux traditionnellement associé aux composants commerciaux disponibles sur étagère (COTS, Commercial Off-The-Shelf). Après le modèle ATmegaS128 (déjà retenu pour une mission d’exploration sur Mars et une mégaconstellation LEO de plusieurs centaines de satellites en orbite basse), le microcontrôleur ATmegaS64M1 est le second modèle megaAVR 8 bits de Microchip qui met à profit une approche de développement que l’Américain qualifie de « COTS-to-radiation-tolerant ».

Celle-ci consiste à utiliser un composant éprouvé de qualité automobile (l’ATmega64M1 en l’occurrence) et à en décliner des versions compatibles au niveau du brochage et présentées dans des boîtiers plastique et céramique de qualité spatiale à haute fiabilité. Selon Microchip, celles-ci affichent des tolérances élevées aux rayonnements : immunité totale aux effets singuliers de latch-up (SEL) jusqu’à 62 MeV.cm²/mg, absence d’interruptions fonctionnelles par effet singulier (SEFI) avec garantie d’intégrité de la mémoire sécurisée, dose ionisante totale cumulée (TID) entre 20 et 50 krad(Si), caractérisation des SEU (Single Event Upset, changement d’état logique d’un point mémoire) pour tous les blocs fonctionnels.

Selon Microchip, le composant COTS ATmega64M1, accompagné de sa suite d’outils de développement, peut être utilisé au début de la phase de développement du matériel, du firmware et du logiciel. Lorsque le système final est prêt à entrer en phase de prototypage ou de production, le microcontrôleur COTS peut alors être remplacé par une version tolérante aux radiations, compatible broche à broche, présentée en boîtier céramique ou plastique QFP32 et dotée des mêmes fonctionnalités. Une approche qui, assure Microchip, abaisse significativement les coûts et réduit le temps de développement et les risques associés. Apte à fonctionner dans une gamme de température comprise entre -55°C et +125°C, l’ATmegaS64M1 est présenté comme le premier microcontrôleur « COTS-to-radiation-tolerant » qui combine une interface au bus CAN, un convertisseur A/N et des fonctions de commande moteur.