航天器電子產品的R&D人員通常使用抗輻射(RT)現場可編程門陣列(FPGA)開發機載系統,以滿足未來空間任務的嚴格性能要求,承受密集的發射過程,并在惡劣的空間環境中連續可靠地運行。微芯片技術股份有限公司(美國微芯科技有限公司)今天發布了一款優化的抗輻射RT PolarFire FPGA,為新興的高性能空間應用市場帶來了一款具有上述功能的新產品。新的RT PolarFire FPGA能夠滿足航天器有效載荷系統對高速數據路徑最嚴格的要求,并盡可能降低功耗和發熱。
MicrochipFPGA業務部副總裁Bruce Weyer表示:“我們正在支持一系列在軌空間應用,這些應用要求高運行性能和密度、低功耗和低發熱,并且需要降低系統級成本。我們的RT PolarFire FPGA 產品在計算吞吐量方面實現了巨大的飛躍,滿足了這些應用的需求,并且可以通過合格制造商的認證(QML)。應用場景包括用于目標檢測和識別的處理密集型神經網絡、高分辨率被動和主動成像以及高精度遠程科學測量工具。”
如今,越來越多的空間應用需要更高的計算性能來傳輸處理后的信息而不是原始數據,并充分利用有限的下行帶寬。與專用集成電路(ASIC)相比,RT PolarFire FPGA可以以更低的成本和更短的設計周期實現這一目標。與基于SRAM的FPGA相比,新的產品不僅大大降低了功耗,還消除了輻射導致配置異常的缺點。RT PolarFire FPGA首個商業版為客戶提供新設計的全面支持,包括必要的輻射數據、規格、封裝細節和工具。
RT PolarFire FPGA基于微芯片成功引入的RTG4 FPGA。RTG4 FPGA已廣泛應用于空間應用,這些應用通過RTG4提供的抗單事件干擾(SEU)設計以及針對單事件鎖定(SEL)和配置干擾的固有保護機制,增強了輻射防護能力。對于要求高達五倍計算吞吐量的空間應用,RT PolarFire FPGA可以實現50%以上的性能提升,同時將邏輯元件數量和串行-解串行器(SERDES)帶寬增加三倍。它還提供了六倍數量的嵌入式靜態隨機存取存儲器,因此它可以構建更復雜的系統,并可以承受100多KRAD電離總劑量(TID)(大多數地球軌道衛星和許多深空探測任務的典型場景)。
RT PolarFire FPGA在保持相同的密度和性能的同時,可以將功耗降低到基于SRAM的FPGA的一半左右。SONOS非易失性(NV)技術實現了更高能效的配置開關系統,通過簡化、更低成本和更輕的電源系統設計降低了開發和材料成本,并最小化散熱以緩解熱管理問題。與基于SRAM的FPGA相比,RT PolarFire FPGA消除了抗單事件干擾的成本、復雜度和停機恢復時間。