抗辐射|美国Microchip公司的28纳米耐辐射Polarfire FPGA进入QML Class V认证之路
美国微芯（Microchip）公司正在为其28纳米耐辐射（RT）PolarFire现场可编程门阵列（FPGA）提供工程样品，同时该器件正在按照航天器件可靠性标准进行认证。2018年5月29日，Microchip宣布完成对美高森美（Microsemi）的收购。2019年10月，Microchip推出了RT PolarFire® FPGA，该产品经过优化，可满足航天器有效载荷系统高速数据路径中最苛刻的要求，且功耗和发热量尽可能低。
资格认证
Microchip正在对其RT PolarFire RTPF500T FPGA进行资格认证，使其符合太空中单片集成电路的最高资格和筛选标准Mil Std 883 Class B、QML Class Q和QML Class V。
性能优势
RT PolarFire FPGA建立在Microchip RTG4 FPGA的成功基础上，采用28nm工艺，已被广泛部署在空间应用中。
空间应用要求其通过设计实现对单粒子翻转（SEU）的辐射加固，以及对单粒子闩锁（SEL）和配置中断的固有免疫力。对于需要高达五倍计算吞吐量的空间应用，RTPolarFire FPGA的性能提高了50%，逻辑元件和串行器-解串器（SERDES）带宽增加了三倍，还提供了六倍嵌入式SRAM的数量，使系统的复杂性超过了以前使用的FPGA，并能承受超过100kRads的总电离剂量（TID）辐射，这是大多数地球轨道卫星和多个深空任务的典型环境。耐辐射性能详见文末的信息来源。
在同等密度和性能的情况下，RT PolarFire FPGA将功耗降低到基于SRAM的FPGA的一半左右。其SONOS非易失性技术使其配置能够在一个更省电的架构中实现，通过简化、更便宜和更轻的电源系统设计来削减开发和材料清单成本，同时最大限度地减少散热需求。与使用基于SRAM的FPGA相比，设计进一步简化，因为RT PolarFire FPGA消除了缓解配置SEU的成本、复杂性和恢复停机时间。
应用
RT PolarFire FPGA设计用于在火箭发射后仍能工作，并满足太空中苛刻的性能需求，其应用包括高分辨率无源和有源成像、精确的远程科学测量、多光谱和超光谱成像，以及使用神经网络进行物体检测和识别。这些应用需要高水平的工作性能和密度、低散热、低功耗和低系统级成本。
Microchip的RT PolarFire FPGA提高了计算性能，因此卫星有效载荷可以传输经过处理的信息而不是原始数据，并能优化利用有限的下行带宽。目前，这些器件的性能、逻辑密度和串行器-解串器（SERDES）带宽都超过了目前任何其他符合空间要求的FPGA。它们还能实现比此前FPGA更高的系统复杂性，并能承受超过大多数地球轨道卫星和许多深空任务典型的100 kRads的总电离剂量（TID）暴露。
自评
设计人员现在将能够创建具有所有相同电气和机械性能的硬件原型，而通过太空认证的RT PolarFire FPGA将为高带宽在轨处理系统提供工业低能耗和抵御太空辐射效应的能力。
Microchip的FPGA业务部门副总裁Bruce Weyer说：“这是一个重要的里程碑，因为我们向客户发布了RT PolarFire FPGA工程芯片，并开始空间飞行资格认证QML V类标准全过程，我们的许多客户已经使用我们的商用PolarFireMPF500T FPGA启动了卫星系统有效载荷的开发，现在所有的原型设计都可以用工程芯片来完成，这些硅片的外形、适合性和功能都将与我们最终通过飞行鉴定的RT PolarFire FPGA完全相同。”
https://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/microchips-polarfire-fpga-on-path-to-qml-class-v-spaceflight-qualification/232693/