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FPGA de 20 nm para satélites y aplicaciones espaciales

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Tolerante a la radiación, esta nueva FPGA de 20 nm para satélites y aplicaciones espaciales permite inferencia de aprendizaje automático (ML) y reconfiguración en órbita ilimitada para un procesamiento on-board en tiempo real.

Xilinx anuncia el primer FPGA de grado-espacial de 20 nm, que combina tolerancia a la radiación y mejoras en rendimiento y ancho de banda para satisfacer las necesidades de satélites y aplicaciones espaciales.

El nuevo 20nm Radiation Tolerant (RT) Kintex UltraScale XQRKU060 FPGA ofrece reconfiguración en órbita ilimitada, lo que supone incrementar más de diez veces el rendimiento de procesamiento de señal digital (DSP), algo esencial en aplicaciones de carga (payload) y tolerancia total a la radiación en todas las órbitas.

El modelo XQRKU060 también “proporciona aprendizaje automático (machine learningML) al espacio por primera vez”. Diversas herramientas de desarrollo de ML soportan las infraestructuras estándares, incluyendo TensorFlow y PyTorch, para respaldar la aceleración de la inferencia de red neuronal en el procesamiento on-board en tiempo real en el espacio, mediante una solución “procesar y analizar” completa.

La eficiencia y el rendimiento del FPGA de 20 nm, con memoria on-chip escalable, ofrece operaciones con picos de 5,7 terabytes por segundo (TOP) INT8 para aprendizaje profundo (deep learning), aumentando en veinticinco veces las prestaciones con respecto a la anterior generación.

Así, y basándose en la experiencia de Xilinx en dispositivos de grado espacial de 65 nm, el lanzamiento del primer componente de 20 nm para aplicaciones espaciales consigue “un avance equivalente a tres generaciones”.

El XQRKU060 consigue reducir el tamaño, el peso y el consumo de energía y se beneficia de las funciones de tolerancia a la radiación para dotar de un dispositivo resiliente en misiones espaciales de corta y larga duración.

Rendimiento y resiliencia en el espacio

FPGA de 20 nm para satélites y aplicaciones espaciales

Sus capacidades DSP están optimizadas para sistemas informáticos de alta eficiencia. El XQRKU060 posee 2760 slices UltraScale DSP y ofrece 1,6 TeraMAC de computación de procesamiento de señal.

A esto se suman las mejoras en computación de coma flotante y ancho de banda de E/S masivo de treinta y dos SerDes que puede rendir a 12,5 Gbps para dotar un ancho de banda agregado de 400 Gbps.

Además, este encapsulado cerámico (40 x 40 mm), que resiste la vibración y la radiación en las órbitas (LEO, MEO y GEO), cuenta con el soporte de un buen número de herramientas de desarrollo, entre las que se encuentran la Xilinx Vivado Design Suite y la plataforma de software unificada Vitis.

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