우주선에 사용되는 여러 전자장치들의 개발자는 내방사선 FPGA(Radiation-Tolerant Field Programmable Gate Array)를 사용해 고성능, 신뢰성, 전력 효율성 및 새로운 우주 도메인(영역) 위협에 대한 최고 수준의 보안을 구현한다.

글로벌 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 기업 마이크로칩테크놀로지(지사장 한병돈)는 비용 효율적인 우주선 개발 소프트웨어 커스터마이징에 RT 폴라파이어(PolarFire) 시스템 온 칩(SoC) FPGA를 출시했다고 2일 밝혔다.

RT 폴라파이어( PolarFire) SoC FPGA는 마이크로칩의 RT 폴라파이어 FPGA 기반으로 개발되었으며, 우주 항공 분야에서 검증된 RT 폴라파이어 FPGA 패브릭과 실시간 리눅스 실행을 지원하는 RISC-V 기반 마이크로프로세서 서브시스템을 탑재했다.

개발자들은 상용화된 폴라파이어 SoC(MPFS460) 디바이스와 Libero SoC 개발 툴을 사용해 쉽고 빠르게 설계할 수 있다. 특히 마이크로칩의 광범위한 Mi-V 에코시스템, 폴라파이어 SoC 솔루션 스택, 폴라파이어 SoC 아이시클(Icicle) 키트 또는 폴라파이어 SoC 스마트 임베디드 비전 키트를 사용하면 열 관리가 까다로운 우주 같은 열악한 환경에서도 저전력 솔루션을 개발할 수 있다.

안전이 최우선 순위인 시스템과 제어 시스템, 우주 및 보안 애플리케이션에서는 하드웨어를 제어하기 위해 리눅스 OS의 유연성과 실시간 의시결 시스템이 필요하다. RT 폴라파이어 SoC FPGA는 메모리 서브시스템과 일관성을 유지하도록 설계된 리눅스지원 멀티코어 프로세서를 갖췄다.

RT 폴라파이어 SoC는 우주 산업에서 명령 및 데이터 처리, 플랫폼 항공 전자 및 페이로드 제어에 일반적으로 사용되는 단일 보드 컴퓨터와 유사한 중앙 위성 처리 능력을 제공한다. 고도로 통합된 디자인으로 크기, 무게 및 전력 고려 사항 개성과 기능을 커스터마이징 하거나 발전시킬 수 있다.

우주에 배치된 시스템은 가혹한 방사선에 노출되기 때문에 방사선으로 인한 여러가지 업셋(upset) 유형을 보호할 수 있는 설계 방법론이 필요하다. RT 폴라파이어 SoC는 방사선으로 인한 컨피규레이션 메모리 업셋이 전혀 없어 외부 스크러버가 필요하지 않아 총 시스템 비용을 절감시킨다.

위성은 최대 및 평균 전력을 전달하고, 열을 전도성 경로인 금속을 통해 방출하도록 설계되었다. 전력 소비를 최대 50%까지 줄일 수 있어 전체 위성 설계를 간소화할 수 있으며, 다른 핵심적인 임무 수행에 더욱 집중할 수 있도록 지원한다

브루스 바이어(Bruce Weyer) 마이크로칩 FPGA 부사장은 “마이크로칩은 업계 최초로 RISC-V 기반 내방사선 SoC FPGA 설계 에코시스템을 제공해 개발자의 혁신적인 등급의 우주용 저전력 애플리케이션 개발을 지원하고 있다.”라며 “이는 또한 우리의 고객들에게 항공 우주 및 방위 시스템에 향상된 에지 컴퓨팅 기능을 추가할 수 있도록 지원할 것”이라고 말했다.