賽靈思發(fā)布提高了抗輻射性和性能的航天用FPGA

　　美國(guó)賽靈思(Xilinx)發(fā)布了抗輻射性和性能均高于其原產(chǎn)品的航天領(lǐng)域用FPGA“Virtex-5QV FPGA”。將耐輻射總劑量(TID)提高到了該公司原產(chǎn)品的2倍以上之外，其規(guī)模也達(dá)到了13萬(wàn)個(gè)邏輯單元，作為航天領(lǐng)域用FPGA中屬業(yè)界最高水準(zhǔn)。此外，還集成了最高速度為3.125Gbit/秒的高速收發(fā)器，并強(qiáng)化了DSP功能。主要面向人造衛(wèi)星和宇宙飛船上的遙感處理、圖像處理以及導(dǎo)航儀等用途。目前正在樣品供貨，將從2011年1～3月開(kāi)始65nm工藝的量產(chǎn)。賽靈思表示：“航空航天相關(guān)的多個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)決定采用”。

　　Virtex-5QV FPGA的TID耐性為700kRad以上，SEU(Single Event Upset，單粒子翻轉(zhuǎn))閂鎖(Latch Up)耐性超過(guò)100MeV-cm2/mg， “具有非常高的抗輻射性”(賽靈思)。因此，基于FPGA系統(tǒng)構(gòu)成無(wú)需為了輻射措施而增加冗余。由此，可以削減系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需要的時(shí)間和成本。該公司原產(chǎn)品 “Virtex-4QV FPGA”的TID耐性為300kRad，而據(jù)稱其他競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品大多為200k～300kRad。集成了3.125Gbit/秒的高速收發(fā)器也是新產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。雖然該公司原產(chǎn)品中也集成了收發(fā)器，但是從確保工作穩(wěn)定性的角度出發(fā)，沒(méi)有向顧客宣傳支持收發(fā)器。新產(chǎn)品的時(shí)鐘頻率為450MHz，在航天領(lǐng)域用途中實(shí)現(xiàn)了“ASIC也可支持的難度較高的性能”(賽靈思)。此外，還內(nèi)置了支持PCI Express和以太網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)(Ethernet Media Access)的控制器電路作為硬IP。該公司稱，上述改良是通過(guò)改進(jìn)FPGA的架構(gòu)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。

　　賽靈思表示，此前在航天領(lǐng)域用途中，邏輯規(guī)模較大的半導(dǎo)體大多是ASIC和OTP(One Time Programmable)型的FPGA。在航天用途中，ASIC的開(kāi)發(fā)成本高于消費(fèi)類產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品用途，要求靈活改變電路構(gòu)成的呼聲較高。因此，“關(guān)于FPGA的垂詢較多，對(duì)我們來(lái)說(shuō)FPGA將成為今后的增長(zhǎng)領(lǐng)域”(賽靈思)。該公司的航天領(lǐng)域用FPGA的采用案例此前以北美和歐洲為中心，近來(lái)日本也有了采用案例。據(jù)介紹，航天領(lǐng)域用FPGA的原產(chǎn)品，將配備于預(yù)計(jì)可在今后2～3年以內(nèi)發(fā)射的日本人造衛(wèi)星。賽靈思表示，“基于(抗輻射性一直較差的)SRAM的FPGA配備于日本的商用人造衛(wèi)星上，可能還是首次”。