为什么fpga毅力探测器等应用程序中使用了雷达收发器,导航系统,电机控制器,和计算机视觉应用。
负责发现生命形式的微生物,登陆火星漫游者毅力在内美国东部时间2月18日2021年。探测器有多个传感器和摄像机收集尽可能多的数据,由于实时数据被记录的体积和长时间数据传输从火星到地球,一个强大的处理系统是至关重要的。
然而,而早期的火星探测器装备主要与cpu和asic的处理单元,fpga在毅力承担大部分的工作负载。让我们考虑一下为什么是这样。
fpga用于更新的火星探测器等不同的应用程序雷达收发机,导航系统,电机控制器和计算机视觉应用。坚持使用一个存在了几乎十年的FPGA技术(Xilinx Virtex-5)作为主要处理单元。这单位是第一次负责罗孚条目,降落和着陆在火星上,然后是编程的计算机视觉任务由美国航空航天局的工程师们从地球。其他单位等毅力UHF收发器,雷达、x射线(确定化学物质),和相机控制XQR4VFX60和XQR2V3000 fpga。
毅力最重要的单位是SHERLOC,相当恰当的缩写扫描与拉曼和发光的有机物和宜居环境的化学物质。它使用相机、光谱仪、激光搜索有机物和矿物质,改变了水环境,可能是过去的微生物生命的迹象。SHERLOC的功能主要是实现在一个单元,它是一个传感器融合模块(相机、分光计和激光)精细探测的目的的矿物质、有机分子,和潜在的生物特征。这个单位也由XQR2V3000 FPGA。
图1:毅力火星探测器。
关于毅力的有趣的一点是,通过使用fpga来实现优化的机器学习和计算机视觉算法,它是实现更高的性能水平(大约18 x)比好奇号登陆火星在8月5日,2012年仍活跃在火星上。
这里有一些fpga的主要原因是最佳选择毅力最强烈的处理功能:
然而,即使上述使用fpga的好处,你仍然可以有一个相对复杂的设计验证过程——如果最合适的EDA工具不使用自动化的步骤并提供发射当天你以最大的信心。
RTL模拟生成网表之前让我们发现错误在设计初期阶段可以节省我们很多时间和金钱。模拟后,原型是什么使我们完全有信心设计验证的准确性。这个步骤需要一个multi-FPGA原型板。如果设计不符合一个芯片上,它必须被分配到multi-FPGAs这是有问题的,如果是手动完成的。这是当一个设计验证管理器工具与multi-FPGA汽车分区特性节省了一大笔钱。
图2:Aldec FPGA、ASIC原型和模拟解决方案。
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