赛灵思发布业界首款20nm FPGA，为卫星和太空应用提供更强的辐射耐受能力

半导体公司赛灵思（XLNX.US）近日发布公告称，将推出业界第一个 20 纳米(nm)空间级 KintexUltraScale 可编程门阵列（FPGA）芯片 XQRKU060，取代以前使用的 65nm 工艺，将工艺节点大幅推进了三代。为卫星和空间应用提供更优秀的辐射耐受能力、超高数据吞吐量和带宽性能。

XQRKU060 首次将高性能机器学习（ML）带入了太空，可为太空中的实时机载处理提供神经网络推理加速。该芯片的密集型、高能效计算具有可扩展精度和大型片上存储器，拥有超高吞吐量和带宽性能，针对深度学习优化的 INT8 峰值性能将达到 5.7 TOPS，相比上一代 65nm 芯片产品提升 25 倍。

尽管多家半导体 OEM 厂商已经在 7nm 节点上推出了产品，而赛灵思的新 FPGA 采用的主力 20nm 工艺听起来像是过气的技术。但实际上在太空方面，20nm 工艺相当先进的，因为太空级半导体芯片需具耐辐射性，必须使用高度可靠且经过验证的芯片制造技术。简而言之，太空级部件不能够出故障、需要承受冲击、振动和辐射，同时体积要小包装要轻便，而且又要能提供高水平的计算和 AI（人工智能）处理能力。

赛灵思表示，该款 FPGA 为卫星和太空应用提供更优秀的辐射耐受能力（Radiation Tolerant），还将提供强大的在轨（on-orbit）重配置，包括数字信号处理性能增加 10 倍，非常适合有效载荷应用，并且在所有轨道上都具有完全的辐射耐受性。

XQRKU060 的机器学习功能适用于解决各种问题，包括科学分析、对象检测和图像分类（例如云检测），可以提高处理效率并减少空间和地面决策延迟。与此同时，它还支持包括 TensorFlow 和 PyTorch 在内的机器学习开发工具。

此外，该芯片配备了 2760 个 UltraScale DSP Slice，数字信号处理（DSP）性能高达 1.6 TeraMAC，较上一代产品提升 10 倍以上，并且为浮点计算提供了显着的效率提升。空间计算能力的提高与 32 个 12.5 Gbps SerDes 链路配合使用，提供 400Gbps 的总带宽。

据悉，这是业界唯一真正的无限在轨可重构解决方案。随着协议和应用程序的不断变化，XQRKU060 的自适应计算体系架构使其可根据实际应用需求，无限制地实现在轨重新配置，从而使得客户能够在发射之前以及在轨道上部署产品后进行最新的产品更新。

XQRKU060 兼容解决方案的合作伙伴生态系统现已上市，提供包括原型开发板、符合空间要求的电源，内存和配置解决方案以及单一事件干扰（SEU）缓解工具和 IP 在内的一系列资产。