赛灵思发表首款「20奈米航太规格FPGA」 将机器学习送上太空应用！
▲赛灵思20奈米抗辐射Kintex UltraScale航太规格FPGA。（图／赛灵思提供）
台积电重要客户之一「赛灵思」（Xilinx）宣布推出业界首款20奈米航太规格FPGA，为卫星和太空应用提供全面的抗辐射性、超高传输量与频宽效能。此款全新的20奈米抗辐射Kintex UltraScale XQRKU060 FPGA提供了无限在轨（on-orbit）可重组能力，数位讯号处理效能提升达10倍以上，使之成为酬载（payload）应用的理想选择，同时在所有轨道上皆具有完全的抗辐射性。
赛灵思指出，XQRKU060将高效能机器学习首次带上太空，不仅支援TensorFlow和PyTorch等业界标准框架的多种机器学习开发工具，更透过完整的「处理与分析」解决方案，为太空中的即时机上处理提供神经网路推论加速。具有可扩展精度和大型内建记忆体，能执行密集且节能的运算，并针对深度学习优化的INT8提供效能峰值每秒5.7兆次运算，与上一代产品相比增加近25倍。
另外，有赖于赛灵思在空间领域的优势及高度成功的65奈米航太规格元件，此次为太空应用而推出的20奈米元件使航太工业的制程向前推进了三个世代，显著减小了元件尺寸、重量和耗能，并具有强大的抗辐射性。XQRKU060作为一款具有航太规格弹性的元件，可以帮助客户应对恶劣太空环境中各种短期和长期任务。
赛灵思强调，XQRKU060是业界唯一真正的无限在轨可重组解决方案，其在轨可重组能力结合即时机上处理与机器学习加速功能，使卫星可以即时更新、提供随选视讯，并且在飞行中执行即时运算以处理复杂的演算法，学习的功能适用于科学分析、物体侦测和图像分类等各种问题。以云层探测为例，不论是在太空中或地面上，XQRKU060都能提高处理效率并减少决策延迟。
随着各项协议和应用不断演进，XQRKU060的自行调适运算架构允许无限制的在轨重组，让客户在卫星发射前，甚至是已经部署于轨道后，都能进行最即时的产品更新。
XQRKU060针对密集型节能运算进行优化，提供优异的DSP能力，配备了2,760个UltraScale DSP slices，并能提供高达1.6 TeraMAC的讯号处理运算能力，与上一代产品相比增加了10倍以上，显著提升浮点运算的效率。更高的空间中运算能力有赖于32个高速收发器（SerDes）的超高I/O频宽，可以在高达12.5Gbps的速度下提供400Gbps的频宽调配。
而XQRKU060还具有坚固的40x40毫米陶瓷封装，能够承受发射过程中的振动和操作，以及恶劣轨道环境中的辐射效应。该架构采用创新的设计以减轻单粒子效应，进而满足业界对所有轨道的需求，包含近地轨道、中地球轨道、地球同步轨道和深太空任务。
赛灵思预计在今年9月开始的B级和Y级测试流程中，提供20奈米抗辐射Kintex UltraScale航太规格XQRKU060-1CNA1509 FPGA飞行元件，而机械样品和原型单元现已上市。客户可以使用KCU105评估套件或Kintex UltraScale航太开发套件开始设计原型。