宇宙空間の放射線に耐え、軌道上での高スループット処理システムを実現する低消費電力FPGA

2019年10月23日[NASDAQ: MCHP] — 宇宙船の電子機器は、宇宙ミッションの厳しい性能要件を満たし、打ち上げ時の大きな衝撃に耐え、過酷な宇宙環境でも確実に動作する耐放射線(RT) FPGA (Field Programmable Gate Array)性能を必要とします。Microchip Technology Inc.(日本支社: 東京都港区浜松町、代表: 吉田洋介 以下Microchip社)は本日、高性能宇宙アプリケーションにこれらの能力を提供すべくRT PolarFire FPGAを発表しました。RT PolarFire FPGAは消費電力と発熱量を最小限に抑え、宇宙船ペイロード システムの高速データパスの最も厳しい要件を満たす事ができます。
「弊社は、動作性能と集積度を向上させる一方で、消費電力、発熱量、システムコストの低減が求められる軌道上宇宙アプリケーションをサポートしています」とMicrochip社FPGA部門副社長のBruce Weyerは述べています。 「弊社のRT PolarFire FPGAは、QML認定を目指す一方で、物体検出/認識のためのニューラル ネットワーク、高解像度の受動/能動画像処理、高精度遠隔科学計測等に必要な演算処理能力を大幅に向上させています。」
より多くの宇宙アプリケーションが、生データではなく処理済みのデータを送信する事で限られたダウンリンク帯域幅を効率的に使うために、より高い演算処理能力を必要としています。RT PolarFire FPGAは、ASIC(特定用途向け集積回路)に比べ大幅に低いコストと速い設計サイクルでこれを可能にします。また、SRAMベースのFPGAを使った場合に比べ消費電力を大幅に低減でき、放射線によるコンフィグレーション破壊も起こりません。Microchip社は、RT PolarFire FPGAの民生用デバイスを使って設計を始めるために必要な全ての放射線データ、仕様、パッケージの詳細、ツールの全てを提供しています。
RT PolarFire FPGAはMicrochip社の定評あるRTG4 FPGAをベースにしています。RTG4 FPGAは、SEU (Single Event Upset)に対する耐放射線強化設計およびSEL (Single Event Lattch-up)とコンフィグレーション破壊に対する耐性を必要とする宇宙アプリケーションで広く使われています。最大5倍の演算処理能力を必要とする宇宙アプリケーションのため、RT PolarFire FPGAは50%高い性能と3倍のLE数とSERDES帯域幅を備えています。RT PolarFire FPGAは、従来のFPGAよりも複雑なシステムを構築できるように6倍の容量のSRAMを備え、ほとんどの地球軌道衛星と多くの深宇宙ミッションで一般的な100 kradを超えるTID (電離放射線総量)の曝露に耐えられます。
RT PolarFire FPGAの消費電力は、同等の集積度と性能を備えたSRAMベースFPGAの半分です。SONOS NV(不揮発性)テクノロジを採用する事により、発熱量を抑えて熱問題を軽減しながらシンプル、低コスト、軽量のシステムを設計する事で、開発および部品コストを低減できる高電力効率アーキテクチャのコンフィグレーション スイッチを実装できます。RT PolarFire FPGAを使うと、コンフィグレーションSEUを軽減するためのコスト、複雑さ、復帰に要するダウンタイムが不要なため、SRAMベースのFPGAに比べ設計が簡単です。
RT PolarFire FPGAは、非常にクリティカルなアプリケーションのためのクラスV認定を含むQML規格を満たすための標準プロセスを通す予定です。 Microchip社はRTG4 FPGAおよびその他製品のQML認定を取得した豊富な経験を持っています。QML認定にはウェハーおよびパッケージ アセンブリロットごとのスクリーニングを含む広範囲かつ継続的なテストが必要です。

在庫/供給状況
デカップリング コンデンサと共に気密封止セラミック カラムグリッド アレイにパッケージ化したMicrochip社RT PolarFire RTPF500T FPGAは2021年に出荷開始および宇宙飛行向け認定取得予定です。民生用のPolarFire MPF500T FPGAと、必要に応じて(制御回路等)にSEU軽減を実装するためのトリプルモード冗長性(TMR)合成に対応したMicrochip社Libero(r)ソフトウェア ツールスイートを使うと、今すぐ設計を始める事ができます。開発ボードは民生用のPolarFire FPGAで出荷し、その後エンジニアリング版のRT PolarFireデバイスで出荷する予定です。TID、SEL、コンフィグレーション破壊、Dフリップフロップ(DFF)およびメモリの対放射線破壊データ等を含みます。
詳細はRT PolarFireのウェブサイトをご覧になるかsales.support@microsemi.comにお問い合わせください。

リソース
高画質の写真は報道関係専用窓口までお問い合わせ頂くか、Flickrでご覧ください(掲載に許可は不要です)。
•アプリケーション画像: www.flickr.com/photos/microchiptechnology/48876818616/sizes/l/

Microchip Technology社について
Microchip Technology社(以下、Microchip社)はスマート、コネクテッド、セキュアな組み込み制御ソリューションのトッププロバイダです。使いやすい開発ツールと包括的な製品ポートフォリオにより、リスクを低減する最適な設計を作成し、総システムコストの削減、迅速な商品化を実現できます。Microchip社は産業、車載、民生、航空宇宙と防衛、通信、コンピューティングの市場で125,000社を超えるお客様にソリューションを提供しています。Microchip社は本社をアリゾナ州チャンドラーに構え、優れた技術サポート、確かな納期、高い品質を提供しています。詳細はMicrochip社ウェブサイト(http://www.microchip.com)をご覧ください。

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Note: Microchip社の名称とロゴ、Microchipロゴ、PolarFire、Liberoは米国およびその他の国におけるMicrochip Technology Incorporatedの登録商標です。その他の商標は各社に帰属します。