赛灵思发布提高了抗辐射性和性能的航天用FPGA

美国赛灵思(Xilinx)发布了抗辐射性和性能均高于其原产品的航天领域用FPGA“Virtex-5QV FPGA”。将耐辐射总剂量(TID)提高到了该公司原产品的2倍以上之外，其规模也达到了13万个逻辑单元，作为航天领域用FPGA中属业界最高水准。此外，还集成了最高速度为3.125Gbit/秒的高速收发器，并强化了DSP功能。主要面向人造卫星和宇宙飞船上的遥感处理、图像处理以及导航仪等用途。目前正在样品供货，将从2011年1～3月开始65nm工艺的量产。赛灵思表示：“航空航天相关的多个项目已经决定采用”。

Virtex-5QV FPGA的TID耐性为700kRad以上，SEU(Single Event Upset，单粒子翻转)闩锁(Latch Up)耐性超过100MeV-cm2/mg， “具有非常高的抗辐射性”(赛灵思)。因此，基于FPGA系统构成无需为了辐射措施而增加冗余。由此，可以削减系统开发所需要的时间和成本。该公司原产品 “Virtex-4QV FPGA”的TID耐性为300kRad，而据称其他竞争产品大多为200k～300kRad。集成了3.125Gbit/秒的高速收发器也是新产品的一大特点。虽然该公司原产品中也集成了收发器，但是从确保工作稳定性的角度出发，没有向顾客宣传支持收发器。新产品的时钟频率为450MHz，在航天领域用途中实现了“ASIC也可支持的难度较高的性能”(赛灵思)。此外，还内置了支持PCI Express和以太网介质访问(Ethernet Media Access)的控制器电路作为硬IP。该公司称，上述改良是通过改进FPGA的架构和设计实现的。

赛灵思表示，此前在航天领域用途中，逻辑规模较大的半导体大多是ASIC和OTP(One Time Programmable)型的FPGA。在航天用途中，ASIC的开发成本高于消费类产品和产业产品用途，要求灵活改变电路构成的呼声较高。因此，“关于FPGA的垂询较多，对我们来说FPGA将成为今后的增长领域”(赛灵思)。该公司的航天领域用FPGA的采用案例此前以北美和欧洲为中心，近来日本也有了采用案例。据介绍，航天领域用FPGA的原产品，将配备于预计可在今后2～3年以内发射的日本人造卫星。赛灵思表示，“基于(抗辐射性一直较差的)SRAM的FPGA配备于日本的商用人造卫星上，可能还是首次”。