Układy FPGA w kosmosie

Przeczytaj także: VIA też ma DirectX 9

Układ o nazwie Adaptive Instrument Module znalazł się na pokładzie australijskiego satelity badawczego FedSat 1, wyniesionego na orbitę w grudniu 2002r. W czerwcu w module pamięci wystąpiły błędy, spowodowane bombardowaniem promieniowania kosmicznego, na co narażone są wszystkie satelity. Jednak AIM automatycznie wykrył uszkodzenie, a następnie dokonał auto-resetu, blokując tym samym wpływ błędnego wpisu w pamięci na przebieg trwających obliczeń.
 
Chipy powszechnie stosowane w satelitach, to najczęściej układy dedykowane do wykonywania ściśle określonych zadań. Inaczej jest w przypadku AIM, gdyż jest to układ FPGA firmy Xilinx, który może być wielokrotnie programowany. Dzięki temu jedna kość może wykonywać różne zadania, w zależności od konfiguracji oprogramowania kontrolnego. Ta elastyczność pozwala inżynierom na rozbudowę możliwości pokładowych systemów komputerowych satelitów już po jego wyniesieniu na orbitę, umożliwiając im lepsze przystosowanie się do nieprzewidzianych okoliczności, niż w przypadku sztywno zaprojektowanych systemów. Z drugiej jednak strony, układy FPGA są silnie zależne od trwałości i niezawodności pamięci przechowującej oprogramowanie. Tak więc są dużo bardziej podatne na zakłócenia, wywołane uderzeniami silnie rozpędzonych cząsteczek promieniowania kosmicznego, co może powodować zamianę zera w jedynkę i odwrotnie.
 
Tak więc kwestią zasadniczą dla pomyślnego stosowania układów FPGA w misjach kosmicznych było opracowanie rozwiązań samokontroli tych układów i autokorekty błędów. Takie właśnie rozwiązanie, które znalazło zastosowanie w AIM, zaprojektował naukowiec Johns Hopkins we współpracy z laboratorium NASA. Pamięć układu jest sprawdzana z kopią przechowywaną w module pamięci Flash, która nie jest podatna na zakłócenia wywołane promieniowaniem kosmicznym. Jak zapewnia projektant, układy tego typu mogą zrewolucjonizować branżę satelitarną. "Będzie można stworzyć jeden komputer pokładowy, który będzie mógł być stosowany w różnego rodzaju misjach. To obniży koszty badań satelitarnych i skróci czas opracowywania nowych rozwiązań" ? powiedziała Ann Darrin, członek zespołu Hopkinsa. Dodała także, że rekonfigurowalne układy będą mogły także być stosowane do zwiększenia wydajności komputerów, czy zastąpienia już na orbicie błędnie działających elementów.