La nuova famiglia di SoC FPGA Radiation-Tolerant PolarFire, oltre all’ecosistema Mi-V di Microchip, offre ai progettisti di sistemi la possibilità di ridurre consumi, dimensioni e peso, e velocizzare il time-to-market per applicazioni spaziali.
Microchip Technology ha introdotto l’FPGA system-on-chip RT PolarFire. Sviluppato su FPGA RT PolarFire di Microchip, è il primo sottosistema di microprocessore realtime basato su RISC-V compatibile con Linux su una collaudata struttura FPGA RT PolarFire.
I dispositivi FPGA radiation-tolerant (RT) vengono utili dai progettisti elettronici al fine di garantire prestazioni elevate, affidabilità, efficienza energetica e la migliore sicurezza verso le minacce emergenti del dominio spaziale.
Gli sviluppatori possono da oggi iniziare a progettare utilizzando il dispositivo SoC PolarFire (MPFS460) già disponibile in commercio e gli strumenti di sviluppo Libero SoC development tools. Insieme all’ampio ecosistema Mi-V di Microchip, agli stack SoC PolarFire, PolarFire SoC Icicle Kit o al PolarFire SoC Smart Embedded Vision Kit, lo sviluppo di soluzioni a basso consumo per ambienti difficili come quello spaziale può iniziare oggi stesso.
I sistemi safety-critical, i sistemi di controllo, le applicazioni per lo spaio e quelle di sicurezza hanno bisogno della flessibilità del sistema operativo Linux e del determinismo dei sistemi in tempo reale per controllare l’hardware. Gli FPGA SoC RT PolarFire dispongono di un processore multi-core compatibile con Linux che è coerente con il sottosistema di memoria. Il SoC RT PolarFire garantisce capacità di elaborazione centrale nei satelliti simile a quelle dei computer a scheda singola che sono comuni nell’industria spaziale per il comando e la gestione dei dati, nelle piattaforme avioniche e nel controllo dei payload. Il SoC consente l’implementazione flessibile di progetti altamente integrati, la personalizzazione e l’evoluzione della funzione, migliorando al contempo le caratteristiche di dimensione, peso e potenza.
I sistemi dispiegati nello spazio sono sottoposti a forti radiazioni, suggerendo metodologie di progettazione in grado di fornire protezione per i tipi di shock più critici indotti dalle radiazioni.
A differenza degli FPGA SRAM, il SoC RT PolarFire è progettato per essere soggetto a zero problematiche della memoria nei confronti delle radiazioni, eliminando la necessità di uno scrubber esterno e riducendo il costo totale del sistema. I satelliti sono progettati per fornire potenza sia di picco che media e per dissipare il calore attraverso percorsi conduttivi, tipicamente di metallo. Iniziare con un FPGA SoC in grado di ridurre il consumo energetico fino al 50% semplifica l’intero circuito del satellite, consentendo ai progettisti di concentrarsi sulla missione.
“Grazie alla fornitura dell’ecosistema di progettazione per il primo FPGA SoC radiation-tolerant basato su RISC V del settore, Microchip sta guidando l’innovazione offrendo ai progettisti la possibilità di sviluppare una nuova classe di applicazioni ad alta efficienza energetica per lo spazio”, ha affermato Bruce Weyer, corporate vice president for FPGA business unit di Microchip. “Ciò consentirà ai nostri clienti di aggiungere anche funzionalità avanzate di edge computing ai sistemi aerospaziali e di difesa”.
L’ecosistema completo Mi-V di Microchip aiuta i progettisti a tagliare il time-to-market fornendo supporto per symmetric multiprocessing (SMP) di sistemi operativi come Linux, VxWorks, PIKE OS e altri sistemi in tempo reale come RTEMS e Zephyr. Mi-V è una suite completa di strumenti e risorse di progettazione, sviluppata con numerose terze parti, per supportare i progetti RISC-V. L’ecosistema Mi-V mira ad aumentare l’adozione dell’architettura ISA RISC V e a supportare il portfolio SoC FPGA di Microchip.
L’FPGA RT PolarFire ha già ricevuto la designazione Qualified Manufacturers List (QML) Class Q in base a specifici requisiti di prestazioni e qualità disciplinate dalla Defense Logistics Agency. C’è anche un percorso chiaro per questo dispositivo per raggiungere la qualificazione QML Classe V, il più alto standard di qualificazione per la microelettronica spaziale.
Per oltre 60 anni, le soluzioni di Microchip hanno alimentato le missioni di volo spaziale. Costruendo la sua reputazione e la sua storia sulla fornitura di FPGA SONOS-, Flash- e antifuse- affidabili e a ridotto consumo, l’azienda lavora per semplificare la progettazione di payload di comunicazione ad alta velocità, sensori e strumenti ad alta risoluzione e sistemi critici per il volo per applicazioni da Low Earth Orbit (LEO) allo spazio profondo.
Ulteriori informazioni sono disponibili alla pagina web di Microchip dedicata a FPGA radiation-tolerant nonché alla pagina SoC PolarFire.
