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DIGITAL RISC-V 58 - ELETTRONICA OGGI 478 - MAGGIO 2019 I l settore della progettazione aerospaziale e della difesa è quanto mai ampio e articolato e compren- de sistemi palmari, portatili, installati su veicoli che devono operare in ambito marittimo, aereo e spaziale, oltre a sistemi con e senza equipaggio utilizzati per ap- plicazioni tattiche o strategiche. Anche se la progetta- zione per i settori aerospaziale e della difesa hanno numerosi aspetti in comune, come l’esigenza di affidabilità per poter operare in condizioni ambientali proi- bitive durante missioni cri- tiche, ciascuna tipologia di sistema deve affrontare pro- blematiche specifiche. I progettisti potrebbero dover fare i conti con severi vincoli di consumo per i sistemi portatili, o con vincoli altrettanto stringenti di natura termica per sistemi integrati nelle apparecchiature sottoposte ad alte temperature o prive di ventilazione forzata. L’apparecchiatura fina- le potrebbe essere sottoposta ad urti e vibrazioni di notevole entità, escursioni termiche estreme, elevati livelli di umidità o radiazioni. Oltre ai fattori ambientali, i progettisti di sistemi aero- spaziali e della difesa hanno anche bisogno di esami- nare e risolvere problemi relativi alla supply-chain, come la diminuzione della base di fornitori disposti a investire nell’ottenimento degli elevati livelli di qua- lificazione e certificazione necessari per molti tipi di sistemi impiegati in questo settore. Negli ultimi anni, vari programmi governativi di difesa hanno anche ini- ziato a prestare maggiore attenzione all’affidabilità dei componenti e della proprietà intellettuale (IP) integrati all’interno dei sistemi che stanno acquistando. La flessibilità degli FPGA Gli FPGA (Field Programmable Gate Array) mettono a disposizione dei progettisti piattaforme flessibili per l’integrazione di logica, che possono essere utilizzate nella progettazione di sistemi per applicazioni nel set- tore aerospaziale e della difesa per risolvere le proble- matiche appena sopra accennate. Molti dei sistemi di difesa sfruttano gli FPGA per espletare numerosi compiti, tra cui l’elabo- razione del segnale ad alta velocità, l’accelerazione hardware, l’e- spansione di I/O e l’elaborazio- ne embedded. L’approccio più flessibile e più fa- cilmente adattabile per l’elaborazione embedded in un FPGA prevede il ricorso a core di processori implementati sotto forma di IP soft. Il vantaggio di utilizzare un core IP soft per imple- mentare un microprocessore in un FPGA è rappresen- tato dall’elevato grado di flessibilità che questo offre rispetto a un processore hard-wired (cablato), che è configurato in modo permanente e non può quindi es- sere modificato dal progettista. Un ulteriore vantaggio di un core di tipo IP soft è la disponibilità di codice HDL (Hardware Description Language) per il processore, che permette al proget- tista o terze parti di verificare che l’IP del processo- re contenga solo la logica necessaria per eseguire il suo compito, nulla di più e nulla di meno. Questo è un principio basilare atto a garantire sia la sicurezza in fase di progettazione, come richiesto in applicazioni di aviazione commerciale, sia l’affidabilità, un requisito spesso imposto in applicazioni di difesa. Tale flessi- bilità comporta un prezzo elevato, poiché la maggior Open ISA RISC V può aiutare i progettisti operanti nei settori aerospaziale e difesa che devono minimizzare il consumo di energia, il costo della BOM e le dimensioni della scheda, permettendo l’ottimizzazione del set d’istruzioni al fine di fornire la più efficiente implementazione per ogni specifica applicazione Ken O’Neill Director of marketing, space and aviation Microsemi – a Microchip Technology company Tutti i vantaggi di una CPU Soft IP per FPGA