Les FPGA SoC PolarFire tolérants aux radiations offrent une faible consommation, aucune perturbation de configuration et une architecture RISC-V

Tout comme l’écosystème Mi-V de Microchip, cette nouvelle famille de composants permet aux développeurs système de diminuer la consommation, la taille et le poids tout en accélérant les délais de commercialisation.

Les développeurs de systèmes électroniques pour engins spatiaux utilisent des FPGA tolérants aux radiations (RT) pour garantir un niveau élevé de performances, de fiabilité et d’efficacité énergétique, tout comme le meilleur niveau de sécurité contre les menaces spécifiques aux nouvelles activités d’exploration spatiale. Afin d’aller plus loin et de pouvoir permettre une personnalisation logicielle rapide et au bon rapport coût/efficacité, Microchip Technology a mis au point le FPGA SoC PolarFire^® tolérant aux radiations. Développé à partir du FPGA PolarFire RT de Microchip, il s’agit du premier sous-système de microprocesseur basé sur un noyau RISC-V, compatible avec Linux^® temps réel, utilisé sur une architecture FPGA PolarFire RT adaptée aux vols spatiaux.

Grâce à l’annonce de ce jour, les développeurs peuvent dorénavant commencer à développer à l’aide du composant PolarFire SoC (MPFS460) et des outils de développement Libero^® SoC, déjà commercialisés. En plus de l’écosystème Mi-V complet de Microchip, les piles de solutions SoC PolarFire, le kit Icicle PolarFire SoC ou le Kit Smart Embedded Vision PolarFire SoC, permettent de développer aujourd'hui des solutions faible consommation pour les environnements thermiques extrêmes typiques des missions spatiales.

Les systèmes critiques, les systèmes de commande, les applications spatiales et de sécurité, ont besoin de la flexibilité du système d’exploitation (OS) Linux et du déterminisme des systèmes temps réel pour contrôler le matériel. Les FPGA PolarFire SoC RT intègrent un processeur multicœur compatible avec Linux qui s’intègre avec le sous-système de mémoire. Le PolarFire SoC RT permet des capacités de traitement satellite centrales similaires à celles d'ordinateurs à une seule carte, couramment utilisés dans l’industrie spatiale pour gérer les commandes et les données, sur les plateformes avioniques et les systèmes de commande de charge utile. Le SoC (système sur puce) permet la mise en œuvre flexible de systèmes très intégrés, de la personnalisation et de l’évolution des fonctions tout en améliorant la taille, le poids et les problèmes d’alimentation.

Les systèmes déployés dans l’espace doivent subir des radiations extrêmes, ce qui exige d’utiliser des méthodes de conception capables de fournir la protection nécessaire pour les types de perturbations induits par les radiations les plus critiques. Contrairement aux FPGA SRAM, le PolarFire SoC RT est conçu pour n’afficher aucune perturbation de mémoire de configuration quand il est soumis aux radiations, ce qui permet de se passer d’un absorbeur-neutralisateur externe et donc de réduire les coûts système globaux. Les satellites sont conçus pour fournir une puissance de crête et moyenne ainsi que pour dissiper la chaleur via des chemins conducteurs, en réalité du métal. En démarrant avec un FPGA SoC, qui peut réduire votre consommation énergétique de 50 %, la conception du satellite est simplifiée dans son ensemble, en permettant aux développeurs de se concentrer sur la mission en elle-même.

« En fournissant l’écosystème de conception pour le premier FPGA SoC du marché tolérant aux radiations, basé sur un RISC-V, Microchip repousse les limites de l’innovation et offre aux développeurs la possibilité de développer toute une nouvelle génération d’applications spatiales efficaces sur le plan énergétique », explique Bruce Weyer, vice-président du département de FPGA chez Microchip. « Cela permettra également à nos clients d’ajouter des capacités d’informatique en périphérie de réseau améliorées à leurs systèmes destinés à l'industrie aérospatiale et au secteur militaire ».

L’écosystème Mi-V complet de Microchip permet aux développeurs de réduire les délais de commercialisation en offrant la compatibilité avec les systèmes d’exploitation complexes avec traitement SMP (Symmetric MultiProcessing) tels que Linux, VxWorks^® et PIKE OS, ainsi que d'autres systèmes d’exploitation temps réel tels que RTEMS et Zephyr^®. Mi-V est une suite d’outils et de ressources de développement complète, développée en partenariat avec de nombreux tiers, conçue pour être compatible avec les systèmes RISC-V. L’écosystème Mi-V a pour objectif de favoriser l’adoption de l’architecture des jeux d’instructions RISC-V (ISA) et de prendre en charge le portefeuille de FPGA SoC de Microchip.

Le FPGA PolarFire RT est d’ores et déjà qualifié selon les normes applicables aux composants de la liste des fabricants qualifiés (QML) de classe Q, basée sur les performances et exigences spécifiques fixées par la DLA (l’agence américaine de logistique pour la Défense, Defense Logistics Agency). Ce composant est également prêt pour obtenir la qualification QML de classe V, qui est la qualification la plus élevée pour la micro-électronique spatiale.

Depuis plus de 60 ans, les solutions de Microchip alimentent les missions de vols spatiaux. Forte de ces longues années de fourniture de FPGA faible consommation les plus fiables du marché, basés sur les technologies SONOS, Flash et à anti-fusible, l’entreprise s’attache à aider à simplifier la conception de charges utiles de communication haute vitesse, de capteurs à haute résolution et d'instruments et de systèmes critiques pour les vols en orbite terrestre basse (OTB), espace profond et tout type de vol spatial intermédiaire. Pour en savoir plus, rendez-vous sur la page des FPGA tolérants aux radiations de Microchip.

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