Strålingstolerant RISC-V FPGA for Linux i verdensrommet

Microchip RT PolarFire system-on-chip (SoC) FPGA er det første sanntids-Linux-kompatible, RISC-V-baserte mikroprosessor-undersystemet på et flyprøvet RT PolarFire FPGA-stoff.

Dette lar utviklere begynne å designe ved å bruke den kommersielt tilgjengelige PolarFire SoC (MPFS460) og Libero SoC-utviklingsverktøy. Ved å benytte Microchip Mi-V RISC-V-økosystemet, PolarFire SoC-programvarestablene, PolarFire SoC Icicle Kit eller PolarFire SoC Smart Embedded Vision Kit kan det utvikles laveffektdesign for de utfordrende termiske miljøene i verdensrommet.

RT PolarFire FPGA har allerede mottatt Qualified Manufacturers List (QML) Klasse Q-betegnelsen basert på spesifikke ytelses- og kvalitetskrav som styres av Defence Logistics Agency. Det er også en klar vei for denne enheten for å oppnå QML Class V-kvalifisering, den høyeste kvalifikasjonsstandarden for rommikroelektronikk.

Sikkerhetskritiske systemer, kontrollsystemer, plass- og sikkerhetsapplikasjoner trenger fleksibiliteten til Linux-operativsystemet (OS) og determinismen til sanntidssystemer for å kontrollere maskinvare. RT PolarFire SoC FPGA-er har en flerkjerners Linux-kompatibel prosessor som er koherent med minne-undersystemet. RT PolarFire SoC muliggjør sentrale satellittbehandlingsfunksjoner som ligner de i enkeltkortsdatamaskiner som er vanlige i romfartsindustrien for kommando- og datahåndtering, i plattformavionikk og i nyttelastkontroll. SoC gir mulighet for fleksibel implementering av svært integrerte design, tilpasning og utvikling av funksjon samtidig som størrelse, vekt og kraftbetraktninger forbedres.

Systemer utplassert i verdensrommet blir utsatt for sterk stråling, noe som gir designmetodologier som kan gi beskyttelse for de mest kritiske strålingsinduserte forstyrrende typene. I motsetning til SRAM FPGA-er, er RT PolarFire SoC designet for null konfigurasjonsminneforstyrrelser under stråling, noe som eliminerer behovet for en ekstern «skrubber» og reduserer de totale systemkostnadene. Satellitter er designet for å levere både topp- og gjennomsnittseffekt og for å spre varme gjennom ledende baner, nemlig metall. Å starte med en SoC FPGA som kan redusere strømforbruket med opptil 50 prosent, forenkler hele satellittdesignet, heter det i en melding fra Microchip.

Microchips Mi-V-økosystem støtter symmetrisk multiprosessering (SMP) i operativsystemer som Linux, VxWorks, PIKE OS og flere sanntidsoperativsystemer som RTEMS og Zephyr med verktøy og designressurser, utviklet med en rekke tredjeparter.