賽靈思(XLNX.US)近日發佈公告稱,將推出業界第一個 20 納米(nm)空間級 KintexUltraScale 可編程門陣列(FPGA)芯片 XQRKU060,取代以前使用的 65nm 工藝,將工藝節點大幅推進了三代。爲衛星和空間應用提供更優秀的輻射耐受能力、超高數據吞吐量和帶寬性能。

XQRKU060 首次將高性能機器學習(ML)帶入了太空,可爲太空中的實時機載處理提供神經網絡推理加速。該芯片的密集型、高能效計算具有可擴展精度和大型片上存儲器,擁有超高吞吐量和帶寬性能,針對深度學習優化的 INT8 峯值性能將達到 5.7 TOPS,相比上一代 65nm 芯片產品提升 25 倍。

儘管多家半導體 OEM 廠商已經在 7nm 節點上推出了產品,而賽靈思的新 FPGA 採用的主力 20nm 工藝聽起來像是過氣的技術。但實際上在太空方面,20nm 工藝相當先進的,因爲太空級半導體芯片需具耐輻射性,必須使用高度可靠且經過驗證的芯片製造技術。簡而言之,太空級部件不能夠出故障、需要承受衝擊、振動和輻射,同時體積要小包裝要輕便,而且又要能提供高水平的計算和 AI(人工智能)處理能力。

賽靈思表示,該款 FPGA 爲衛星和太空應用提供更優秀的輻射耐受能力(Radiation Tolerant),還將提供強大的在軌(on-orbit)重配置,包括數字信號處理性能增加 10 倍,非常適合有效載荷應用,並且在所有軌道上都具有完全的輻射耐受性。

XQRKU060 的機器學習功能適用於解決各種問題,包括科學分析、對象檢測和圖像分類(例如雲檢測),可以提高處理效率並減少空間和地面決策延遲。與此同時,它還支持包括 TensorFlow 和 PyTorch 在內的機器學習開發工具。

此外,該芯片配備了 2760 個 UltraScale DSP Slice,數字信號處理(DSP)性能高達 1.6 TeraMAC,較上一代產品提升 10 倍以上,並且爲浮點計算提供了顯着的效率提升。空間計算能力的提高與 32 個 12.5 Gbps SerDes 鏈路配合使用,提供 400Gbps 的總帶寬。

據悉,這是業界唯一真正的無限在軌可重構解決方案。隨着協議和應用程序的不斷變化,XQRKU060 的自適應計算體系架構使其可根據實際應用需求,無限制地實現在軌重新配置,從而使得客戶能夠在發射之前以及在軌道上部署產品後進行最新的產品更新。

XQRKU060 兼容解決方案的合作伙伴生態系統現已上市,提供包括原型開發板、符合空間要求的電源,內存和配置解決方案以及單一事件干擾(SEU)緩解工具和 IP 在內的一系列資產。

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