우주선에 사용되는 여러 전자장치들의 개발자는 내방사선 FPGA(RT Field Programmable Gate Array)를 사용해 고성능, 신뢰성, 전력 효율성 및 새로운 우주 도메인(영역) 위협에 대한 최고 수준의 보안을 구현한다.
마이크로칩테크놀로지는 이러한 개발 과정에서 한 단계 더 발전해 더욱 빠르고 비용 효율적인 소프트웨어 커스터마이징을 제공하기 위해 RT 폴라파이어(PolarFire) 시스템 온 칩(SoC) FPGA를 출시했다고 2일 밝혔다.
RT PolarFire SoC FPGA는 마이크로칩의 RT PolarFire FPGA 기반으로 개발됐으며, 우주 항공 분야에서 검증된 RT PolarFire FPGA 패브릭과 실시간 Linux 실행을 지원하는 RISC-V 기반 마이크로프로세서 서브시스템을 탑재한 최초의 제품이다.
이번에 새롭게 출시된 제품을 통해 개발자들은 상용화된 PolarFire SoC(MPFS460) 디바이스와 Libero SoC 개발 툴을 사용해 보다 쉽고 빠르게 설계를 시작할 수 있다. 광범위한 Mi-V 에코시스템, 폴라파이어 SoC 솔루션 스택, 폴라파이어 SoC 아이시클(Icicle) 키트 또는 폴라파이어 SoC 스마트 임베디드 비전 키트를 사용하면 우주와 같은 열악한 환경에서도 저전력 솔루션을 개발할 수 있다고 마이크로칩은 전했다.
안전이 최우선 순위인 시스템과 제어 시스템, 우주 및 보안 애플리케이션에서는 하드웨어를 제어하기 위해 Linux 운영 체제(OS)의 유연성과 실시간 결정론적 시스템이 필요하다. RT PolarFire SoC FPGA는 메모리 서브시스템과 일관성을 유지하도록 설계된 Linux 지원 멀티코어 프로세서를 갖췄다.
RT PolarFire SoC는 우주 산업에서 명령 및 데이터 처리, 플랫폼 항공 전자 및 페이로드 제어에 일반적으로 사용되는 단일 보드 컴퓨터와 유사한 중앙 위성 처리 능력을 제공한다. 이 SoC는 고도로 통합된 디자인의 유연한 구현을 가능하게 하며 크기, 무게 및 전력 고려 사항을 개선하면서도 기능을 커스터마이징 하거나 발전시킬 수 있다.
우주에 배치된 시스템은 가혹한 방사선에 노출되기 때문에 가장 중요한 방사선으로 인한 여러가지 업셋(upset) 유형을 보호할 수 있는 설계 방법론이 필요하다. SRAM FPGA와 달리 RT PolarFire SoC는 방사선으로 인한 컨피규레이션 메모리 업셋이 전혀 없으므로 외부 스크러버가 필요하지 않아 총 시스템 비용을 절감시킨다.
위성은 최대 및 평균 전력을 전달하고 열을 전도성 경로인 금속을 통해 방출하도록 설계됐다. 전력 소비를 최대 50%까지 줄일 수 있는 SoC FPGA를 사용하면 전체 위성 설계를 간소화할 수 있어 개발자들이 우주 개발을 위한 또다른 핵심적인 임무 수행에 더욱 집중할 수 있도록 한다
마이크로칩 FPGA 사업부 브루스 바이어 부사장은 “마이크로칩은 업계 최초로 RISC-V 기반 내방사선 SoC FPGA 설계 에코시스템을 제공함으로써 혁신을 주도하고 개발자가 완전히 새로운 등급의 우주용 저전력 애플리케이션을 개발할 수 있도록 지원하고 있다”며 “이는 또한 우리의 고객들에게 항공 우주 및 방위 시스템에 향상된 에지 컴퓨팅 기능을 추가할 수 있도록 지원할 것”이라고 말했다.
마이크로칩의 광범위한 Mi-V 에코시스템은 Linux, VxWorks, PIKE OS와 같은 대칭형 멀티프로세싱(SMP) 리치 운영 체제(rich operating systems)와 RTEMS 및 Zephyr와 같은 실시간 운영 체제를 지원해 개발자가 제품 출시 기간을 단축시킬 수 있도록 지원한다.
Mi-V는 마이크로칩과 수많은 여러 파트너 기업들이 함께 개발한 RISC-V 설계를 위한 종합적인 툴 및 개발 리소스 스위트로, Mi-V 에코시스템은 RISC-V ISA(instruction set architecture)의 도입을 확대하고 마이크로칩의 SoC FPGA 포트폴리오를 지원하는 것을 목표로 한다.
RT PolarFire FPGA는 이미 미국 국방부 군수국에서 관리하는 특정 성능 및 품질 요구 사항을 기반으로 한 QML(Qualified Manufacturers List) 클래스 Q인증을 받았다. 추후 이 디바이스는 우주용 마이크로 전자장치에 대한 인증의 최고 단계인 QML 클래스 V 자격을 획득할 수 있다.
헬로티 이창현 기자 |
