航天器電子產品的研發人員通常使用耐輻射（RT）現場可編程門陣列（FPGA）開發機載系統，以滿足未來太空任務嚴苛的性能要求，承受劇烈的發射過程，并在惡劣的太空環境中連續可靠地運行。Microchip Technology Inc.（美國微芯科技公司）今日推出經優化的耐輻射RT PolarFire FPGA，為新興的高性能太空應用市場帶來具備上述功能的新產品。新款RT PolarFire FPGA可滿足航天器有效載荷系統對高速數據路徑的最苛刻要求，并盡可能降低功耗和發熱。
Microchip FPGA事業部副總裁Bruce Weyer表示：“我們正在為一系列不斷發展的在軌空間應用提供支持，它們要求具備高操作性能和密度、低功耗和低發熱量，同時需要降低系統級成本。我們的RT PolarFire FPGA產品實現了計算吞吐量的重大飛躍，符合這些應用的需求， 同時可以進行合格制造商認證（QML）。應用場景包括用于目標檢測和識別的處理密集型神經網絡、高分辨率被動和主動成像以及高精度的遠程科學測量工具。”
現在越來越多的空間應用需要更高的計算性能，以便傳輸經過處理的信息而不是原始數據，充分利用有限的下行帶寬。 與專用集成電路（ASIC）相比，RT PolarFire FPGA能以較低的成本和更短的設計周期實現這一目標。與使用基于靜態隨機存取存儲器（SRAM）的FPGA相比，新產品不僅大大降低了功耗，同時還消除了因輻射導致配置異常的缺點。 RT PolarFire FPGA率先推出的商用版為客戶進行新設計提供全面支持，包括必要的輻射數據、規格、封裝細節和工具。
RT PolarFire FPGA建立在Microchip 之前成功推出的RTG4 FPGA基礎之上。RTG4 FPGA已廣泛應用于空間應用中，這些應用通過RTG4提供的抗單事件干擾（SEU）設計和對單事件鎖定（SEL）和配置干擾的固有保護機制增強防輻射能力。 對于需要高達五倍計算吞吐量的空間應用，RT PolarFire FPGA可實現50％以上的性能提升，同時將邏輯元件數量和串行器-解串器（SERDES）帶寬增加至原來的三倍。 它還提供六倍的嵌入式SRAM數量，因而可以構建更復雜的系統，并能夠承受超過100千拉德（kRad）電離總劑量（TID）的照射（大多數地球軌道衛星和許多深空探測任務的典型場景）。
RT PolarFire FPGA可以將功耗降低到基于SRAM的FPGA的一半左右，同時保持同等密度和性能。 SONOS非易失性（NV）技術實現了能耗效率更高的配置開關體系，通過簡化的、較低成本和更輕量的電源系統設計來削減開發和材料成本，同時最大限度地減少散熱，以緩解熱管理問題。由于RT PolarFire FPGA消除了抗單事件干擾的成本、復雜性和停機恢復時間，與基于SRAM的FPGA相比，它的設計也更為簡化。
RT PolarFire FPGA需要通過QML認證的標準流程，包括針對高度關鍵應用的V級資格認證。 Microchip在RTG4 FPGA和其他產品的QML認證方面具有豐富的經驗，認證需要完成廣泛的連續性測試，包括篩選每個晶圓和封裝組。
產品供貨
RT PolarFire RTPF500T FPGA將封裝在帶有集成去耦電容器的密封陶瓷列柵格陣列中，產品將于2021年獲得在太空部署的資格并上市。客戶現可使用PolarFire MPF500T FPGA商用版開始其設計， 該版本帶有Microchip Libero?軟件工具包，包括可選的三重模式冗余（TMR）集成支持，可在需要時（例如在控制電路中）啟動抗單事件干擾功能。 PolarFire FPGA商用版隨附開發板，后續還將涵蓋工程模型形式的RT Polarfire器件。可用的輻射數據包括TID、SEL、配置異常、無保護D觸發器（DFF）和存儲器異常。