Tolérants aux rayonnements, offrant une faible consommation et architecturés autour de cœurs de processeur RISC-V. Tels sont les points forts de la carte d’identité des puces-systèmes FPGA PolarFire de Microchip désormais adaptées à équiper des engins lancés dans l’espace (fusées, satellites…).

Développées à partir du FPGA PolarFire RT de Microchip, pensé pour affronter les contraintes du spatial, ces puces-systèmes sont ainsi les premières, selon la société, à pouvoir équiper un sous-système volant dans l’espace doté d’un noyau RISC-V, compatible avec un système d'exploitation Linux temps réel.

Concrètement, grâce au SoC FPGA PolarFire RT (référencé MPFS460) offrant une immunité forte aux perturbations à événement unique (SEU, Single Event Upset) induites par les rayonnements présents dans l’espace, les ingénieurs pourront mettre à profit les outils de développement Libero SoC et l’écosystème d’outils de développement Mi-V de Microchip, en vue d’une personnalisation logicielle rapide d’un système grâce aux cœurs RISC-V. Une voie jugée plus aisée pour la gestion dans le temps de l’évolution de fonctions embarquées dans un satellite, codées dans les cœurs RISC-V.

Ainsi, les systèmes critiques, les systèmes de commande, les applications spatiales et de sécurité qui ont besoin de la flexibilité du système d’exploitation Linux et du déterminisme des systèmes temps réel pour contrôler le matériel, pourront s’appuyer sur le SoC FPGA PolarFire RT qui intègre un processeur multicœur compatible avec Linux. Ouvrant désormpais la voie à des capacités de traitement taillées pour les centrales de commande des satellites installées sur une seule carte (à l’instar des plateformes avioniques et des systèmes de commande de charge utile).

Pour rappel, contrairement aux FPGA à technologie SRam, les SoC FPGA PolarFire RT, qui s’appuient sur une technologie flash à antifusible pour leur partie logique programmable, sont conçus pour n’afficher aucune perturbation vis-à-vis de la mémoire de configuration lorsqu’ils sont soumis aux rayonnements. Ce qui permet de se passer d’un système externe dit “absorbeur-neutralisateur” et donc de réduire les coûts système globaux, avec en sus une consommation énergétique de 50% inférieure, selon Microchip, par rapport à un circuit traditionnel.

Pour rappel également, l’écosystème Mi-V de Microchip permet aux développeurs de réduire les délais de conception d’un système en procurant une compatibilité avec les systèmes d’exploitation avec traitement SMP (Symmetric MultiProcessing) tels que Linux, VxWorks (édité par Wind River) et Pike OS (édité par Sysgo), ainsi que d'autres systèmes d’exploitation temps réel ouverts tels que RTEMS ou Zephyr. Au-delà, Mi-V est une suite d’outils et de ressources de développement développée en partenariat avec des sociétés tierces et conçue pour être compatible avec les systèmes RISC-V.

Le SoC FPGA PolarFire RT est d’ores et déjà qualifié selon les normes applicables aux composants de la liste des fabricants qualifiés (QML) de classe Q, fondées sur les performances et exigences spécifiques fixées par la DLA (Defense Logistics Agency, l’agence américaine de logistique pour la Défense). Ce composant est également prêt pour obtenir la qualification QML de classe V, qui est la qualification la plus élevée pour la microélectronique spatiale.

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