Xilinx發表業界首款20奈米航太規格FPGA推進衛星和太空應用
科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2020年5月22日
賽靈思（Xilinx, Inc.，NASDAQ：XLNX）於2020年5月21日推出業界首款20奈米航太規格FPGA，為衛星和太空應用提供全面的抗輻射性、超高傳輸量與頻寬效能。
全新的20奈米抗輻射Kintex® UltraScale™ XQRKU060 FPGA提供了真正的無限在軌（on-orbit）可重組能力，數位訊號處理（digital signal processing；DSP）效能提升達10倍以上，使之成爲酬載（payload）應用的理想選擇，同時在所有軌道上皆具有完全的抗輻射性。
圖、Xilinx發表業界首款20奈米航太規格FPGA推進衛星和太空應用
XQRKU060不僅支援TensorFlow和PyTorch等業界標準框架的多種機器學習開發工具，更透過完整的「處理與分析」解決方案，為太空中的即時機上處理提供神經網路推論加速。此外，XQRKU060具有可擴展精度和大型內建記憶體，能執行密集且節能的運算，並針對深度學習優化的INT8提供效能峰值每秒5.7兆次運算（tera operations per second；TOPs），與上一代產品相比增加近25倍。
可重組處理
XQRKU060是業界唯一真正的無限在軌可重組解決方案，其在軌可重組能力結合即時機上處理與機器學習加速功能，使衛星可以即時更新、提供隨選視訊，並且在飛行中執行即時運算以處理複雜的演算法。此機器學習的功能適用於科學分析、物體偵測和圖像分類等各種問題。以雲層探測為例，不論是在太空中或地面上，XQRKU060都能提高處理效率並減少決策延遲。隨著各項協議和應用不斷演進，XQRKU060的自行調適運算架構允許無限制的在軌重組，讓客戶在衛星發射前，甚至是已經部署於軌道後，都能進行最即時的產品更新。
符合航太應用的效能和彈性
XQRKU060針對密集型節能運算進行優化，提供優異的DSP能力。它配備了2,760個UltraScale DSP slices，並能提供高達1.6 TeraMAC的訊號處理運算能力，與上一代產品相比增加了10倍以上，顯著提升浮點運算的效率。更高的空間中運算能力有賴於32個高速收發器（SerDes）的超高I/O頻寬，可以在高達12.5Gbps的速度下提供400Gbps的頻寬調配。
SEAKR已經與賽靈思合作長達15年，持續達成衆多頗具挑戰性的先進太空通訊應用任務目標，已將具有12.5 Gbps SerDes連接的賽靈思20奈米Kintex® UltraScale FPGA作為基準，在射頻（RF）可重組處理器Wolverine中實現了高傳輸量、靈活且可重組的調變（reconfigurable modulation）、解調（demodulation）、渠道化和佈線能力。與上一代系統相比，該處理器藉由10倍的數位訊號處理運算能力進行直接RF採樣。
XQRKU060還具有堅固的40x40毫米陶瓷封裝，能夠承受發射過程中的振動和操作，以及惡劣軌道環境中的輻射效應。該架構採用創新的設計以減輕單粒子效應（single event effects；SEE），進而滿足業界對所有軌道的需求，包含近地軌道（low earth orbit；LEO）、中地球軌道（medium earth orbit；MEO）、地球同步軌道（geosynchronous orbit；GEO）和深太空任務。
供應時程
根據MIL-PRF-38535，賽靈思將自今年(2020) 9月開始的B級和Y級測試流程中，提供20奈米抗輻射Kintex UltraScale航太規格XQRKU060-1CNA1509 FPGA飛行元件。機械樣品和原型單元現已上市。客戶可以使用KCU105 評估套件或Kintex UltraScale 航太開發套件開始設計原型。(650字；圖1)
參考資料：
賽靈思 新聞稿，2020/5/21
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