Microchip Technology Inc.

22. oktober 2019

Microchips strømbesparende strålingstolerante (RT) PolarFire® FPGA muliggør rumfartssystemer med høj båndbredde og lavere systempris

Oktober 2019

MC1478dk

Microchips strømbesparende strålingstolerante (RT) PolarFire® FPGA
muliggør rumfartssystemer med høj båndbredde og lavere systempris

Nøglepunkter:

  • Til processeringssystemer med stærke databehandlingsevner der kan håndtere strålingspåvirkningen i rummet
  • FPGA med markedets laveste strømforbrug leverer lavere omkostninger og kortere udviklingstid end ASIC
  • Forbedrer ydelsen, logikelementer og SERDES båndbredden i forhold til standard FPGA’er
  • Håndterer Single Event Upsets og har indbygget immunitet overfor Single Event Latchups

 

Microchip annoncerer RT PolarFire FPGA, der er optimeret til at efterleve de mest krævende højhastigheds datastrømskrav i nyttelastsystemer til rumfart, samtidig med strømforbrug og varmegenerering minimeres.

Udviklere af elektronik til rumfart anvender strålingstolerante (RT – Radiation Tolerant) FPGA’er (Field Programmable Gate Array), når de skaber systemer der tilgodeser fremtidige rummissioners krævende ydelseskrav, kan overleve den brutale opsendelse og fortsætte en pålidelig drift i rummets barske miljø. Microchip har udvidet deres RT FPGA tilbud for at bringe disse nye egenskaber til nye højt ydende rumfartsapplikationer.

Et stigende antal rumfartsapplikationer har brug for større beregningskraft, så de kan sende behandlet data fremfor rå data for at udnytte den begrænsede downlink båndbredde optimalt. RT PolarFire FPGA muliggør dette til en betragtelig lavere pris og med kortere udviklingstid end ASICs (Application-Specific Integrated Circuits). Den reducerer også strømforbruget væsentligt i forhold til at bruge FPGA’er baseret på Static Random Access Memory (SRAM) og eliminerer disses svaghed overfor strålingsskabte konfigurationsforstyrrelser. RT PolarFire FPGA understøttes af al nødvendig strålingsdata, specifikationer, pakningsdetaljer og værktøjer som kunder skal bruge til at påbegynde deres designs nu, i første omgang med den kommercielle version af komponenten.

RT PolarFire FPGA bygger på den succesfulde Microchip RTG4 FPGA, der er bredt anvendt i rumapplikationer, der kræver dens medfødte strålingshærdelse mod Single Event Upsets (SEU) og indbyggede immunitet overfor Single Event Latchups (SEL) og konfigurationsforstyrrelser.

Til rumfartsapplikationer der kræver op til fem gange større databehandling, leverer RT PolarFire FPGA op til 50 procent mere ydelse og tre gange flere logikelementer og Serialiser-Deserialiser (SERDES) båndbredde. Den leverer også seks gange større indlejret SRAM for at muliggøre større systemkompleksitet end tidligere muligt med FPGA’er og modstå Total Ionising Dose (TID) eksponering udover de 100 kilorad (kRad) typisk for de fleste satellitter i jord-kredsløb og mange deep-space missioner.

RT PolarFire FPGA nedsætter strømforbruget til omkring det halve af alternative SRAM baserede FPGA’er med sammenlignelig densitet og ydelse. Dens SONOS Non-Volatile (NV) teknologi gør det muligt at implementere dens konfigurations switche i en mere strømeffektiv arkitektur, der forkorter udviklingstiden og reducerer materialeomkostninger gennem forenklet, billigere og enklere strømsystem design, samtidig med at varmeafgivelsen reduceres og de termiske udfordringer reduceres. Designs forenkles yderligere i forhold til SRAM baserede FPGA’er, idet RT PolarFire FPGA eliminerer omkostninger, kompleksitet og driftstopstab relateret til afhjælpning af konfigurations SEU’er.

RT PolarFire FPGA vil gennemgå standard processen for efterlevelse af QML standarderne, herunder class V kvalifikation til højkritiske applikationer.  Microchip har omfattende erfaring med at opnå QML kvalificering til deres RTG4 FPGA’er og andre produkter, der kræver omfattende og kontinuerlig test, herunder screening af hver wafer og pakke parti.

Microchips RT PolarFire RTPF500T FPGA er pakket i et hermetisk forseglet keramisk kolonne grid array med integrerede dekoblings kondensatorer, der vil være tilgængelig og kvalificeret til rumfarts drift i 2021. Kunder kan påbegynde designs med den kommercielle PolarFire MPF500T FPGA med Microchips Libero® software værktøjer der inkluderer valgfri Triple Mode Redundancy (TMR) synteseunderstøttelse til implementering af SEU afhjælpning hvor det er påkrævet, såsom i styringskredsløb. Udviklingskort fås med den kommercielle PolarFire FPGA og vil senere inkludere RT PolarFire komponenten i teknisk udviklings form. Tilgængelig strålingsdata inkluderer TID, SEL, konfigurationsforstyrrelser og forstyrrelser i ubeskyttet D-Flip Flop (DFF) og hukommelse.

Yderligere information kan findes på: RT PolarFire

MC1478dk