Dezvoltatorii de componente electronice pentru nave spațiale utilizează dispozitive FPGA (Field Programmable Gate Array) tolerante la radiații (RT) pentru a asigura performanțe ridicate, fiabilitate, eficiență energetică și cea mai bună securitate din clasa lor în ceea ce privește amenințările emergente din domeniul spațial. Pentru a face un pas mai departe și a contribui la asigurarea unei personalizări rapide și rentabile a software-ului, Microchip Technology a introdus FPGA-ul SoC (system-on-chip) RT PolarFire®. Dezvoltat pe FPGA RT PolarFire de la Microchip, acesta este primul subsistem de microprocesor bazat pe RISC-V, compatibil cu Linux® în timp real, pe o structură FPGA RT PolarFire, deja testată în aplicații aerospațiale.
Odată cu acest anunț, dezvoltatorii pot începe acum să proiecteze folosind dispozitivul SoC PolarFire (MPFS460) disponibil în comerț și instrumentele de dezvoltare Libero® SoC. Împreună cu ecosistemul extins Mi-V de la Microchip, cu pachetele de soluții PolarFire SoC, cu PolarFire SoC Icicle Kit sau PolarFire SoC Smart Embedded Vision Kit, dezvoltarea de soluții cu consum redus de putere pentru mediile termice dificile întâlnite în spațiu poate fi realizată astăzi.
Sistemele critice în materie de siguranță, sistemele de control, aplicațiile spațiale și de securitate au nevoie de flexibilitatea sistemului de operare (OS) Linux și de determinismul sistemelor în timp real pentru a controla hardware-ul. Dispozitivele SoC FPGA RT PolarFire dispun de un procesor multi-nucleu compatibil cu Linux, coerent cu subsistemul de memorie. RT PolarFire SoC permite capabilități de procesare centrală a sateliților similare celor din computerele pe o singură placă, care sunt comune în industria spațială pentru comanda și manipularea datelor, în infrastructura electronică și informatică esențială a unui avion și în controlul încărcăturii utile. SoC-ul permite implementarea flexibilă a unor proiecte înalt integrate, personalizarea și evoluția funcțiilor, îmbunătățind în același timp considerentele legate de dimensiuni, greutate și de putere.
Sistemele implementate în spațiu sunt supuse la radiații puternice, ceea ce necesită metodologii de proiectare care pot oferi protecție pentru cele mai critice tipuri de perturbații induse de radiații. Spre deosebire de FPGA-urile SRAM, SoC-ul RT PolarFire este proiectat pentru zero perturbații ale memoriei de configurare în cazul radiațiilor, eliminând necesitatea unui scut extern (sau a unei bariere de protecție) și reducând costul total al sistemului. Pornind de la un SoC FPGA, care poate reduce consumul de putere cu până la 50%, se simplifică întreaga proiectare a satelitului, permițând designerilor să se concentreze asupra misiunii în cauză.
Ecosistemul cuprinzător Mi-V de la Microchip ajută proiectanții să reducă timpul de lansare pe piață, oferind suport pentru sisteme de operare bogate în multiprocesare simetrică (SMP – Symmetric Multiprocessing), precum Linux, VxWorks®, PIKE OS și mai multe sisteme de operare în timp real, precum RTEMS și Zephyr®. Mi-V este o suită cuprinzătoare de instrumente și resurse de proiectare, dezvoltată împreună cu multe părți terțe, pentru a susține proiectele RISC-V. Ecosistemul Mi-V urmărește să sporească adoptarea arhitecturii RISC-V cu set de instrucțiuni (ISA) și să suporte portofoliul SoC FPGA al Microchip.
FPGA RT PolarFire a primit deja distincția QML (Qualified Manufacturers List) Class Q, pe baza unor cerințe specifice de performanță și calitate, așa cum sunt reglementate de Defense Logistics Agency. Există, de asemenea, o cale certă pentru ca acest dispozitiv să obțină calificarea QML Class V, cel mai înalt standard de calificare pentru microelectronica spațială.
Soluțiile Microchip au asigurat, timp de peste 60 de ani, buna funcționare a misiunilor spațiale. Fiind un producător de FPGA-uri fiabile și cu consum redus de putere, bazate pe tehnologii precum SONOS-, Flash- și antifuzibilă, compania face eforturi pentru a ajuta la eficientizarea proiectării de echipamente de comunicații de mare viteză, senzori și instrumente de înaltă rezoluție și sisteme critice de zbor pentru orbita joasă a Pământului (Low Earth Orbit – LEO), spațiul îndepărtat sau orice altceva între acestea. Pentru a afla mai multe, vizitați pagina Microchip privind FPGA-urile tolerante la radiații.
Pentru mai multe informații, vizitați pagina PolarFire SoC.