Wojskowe moduły FPGA zapewniają rekonfigurowalne, deterministyczne przetwarzanie danych dla systemów obronnych i lotniczo-kosmicznych, obsługujących zadania związane z czujnikami o dużej przepustowości, łącznością, radarami, wojną elektroniczną, obrazowaniem oraz sterowaniem. Dostępne architektury obejmują płyty przetwarzające FPGA, moduły typu System-on-Module, karty mezzanine, układy SoC z FPGA, układy RFSoC oraz konstrukcje wzmocnione lub odporne na promieniowanie.
Na tej stronie przedstawiono producentów modułów FPGA oferujących rozwiązania w standardach VPX, OpenVPX, FMC/FMC+, XMC oraz PCIe, przeznaczone do integracji z komputerami wbudowanymi, awioniką, systemami misji oraz ładunkami czujnikowymi.
Przeczytaj Przegląd technologii
Wytrzymałe moduły obliczeniowe o wysokiej wydajności oraz moduły wejścia/wyjścia wideo: 6U i 3U VPX, XMC oraz VNX+ do zastosowań w sektorze obronnym
Wytrzymałe układy przetwarzania obrazu i elektronika o znaczeniu krytycznym dla systemów obronnych
Zaawansowana elektronika wojskowa i obronna, elektrooptyka, termowizja, układy FPGA, systemy wbudowane, przemysłowy Internet rzeczy (IoT) oraz inteligentne rozwiązania energetyczne
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Moduły FPGA, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Moduły wojskowe FPGA zapewniają rekonfigurowalne przetwarzanie danych dla systemów obronnych i lotniczych, które wymagają szybkiej obsługi danych, deterministycznego działania oraz elastycznych architektur sprzętowych. Matryca bramek programowalnych (FPGA) zawiera konfigurowalną logikę, programowalne połączenia, wbudowaną pamięć, zasoby do przetwarzania sygnałów oraz inne bloki sprzętowe, które można skonfigurować pod kątem przetwarzania specyficznego dla danej aplikacji bez konieczności stosowania dedykowanego układu scalonego przeznaczonego do konkretnego zastosowania (ASIC), co pozwala tej samej platformie sprzętowej obsługiwać funkcje obejmujące szeroki zakres zastosowań — od przetwarzania danych z czujników i komunikacji po radary i walkę elektroniczną.
Konstrukcje układów FPGA klasy wojskowej są powszechnie wbudowywane w wytrzymałe komputery wbudowane, ładunki czujników, sprzęt łącznościowy, awionikę oraz systemy misji. Układy FPGA typu System-on-Chip (SoC) mogą łączyć logikę programowalną z rdzeniami procesorowymi, natomiast wyspecjalizowane architektury typu Radio-Frequency System-on-Chip (RFSoC) integrują szybką konwersję danych z przetwarzaniem cyfrowym, umożliwiając przetwarzanie dużych strumieni danych w pobliżu czujnika przy jednoczesnym spełnieniu rygorystycznych wymagań dotyczących opóźnień, rozmiarów, masę, pobór mocy oraz odporność środowiskową.
Wojskowy układ FPGA, płytka nośna firmy Kuantek.
Sprzęt wojskowy oparty na układach FPGA doskonale nadaje się do przetwarzania w czasie rzeczywistym, ponieważ w ramach programowalnej logiki może jednocześnie działać wiele obliczeń i ścieżek danych. Moduły FPGA mogą przetwarzać sygnały wejściowe z systemów radarowych, walki elektronicznej, elektrooptycznych, podczerwieni, akustycznych, nawigacyjnych oraz innych systemów czujnikowych, realizując takie funkcje, jak filtrowanie, kanałowanie, redukcja danych, synchronizacja oraz fuzja danych z czujników, zanim informacje zostaną przekazane do systemów obliczeniowych wyższego poziomu.
Płytki FPGA mogą przetwarzać strumienie obrazów i wideo o dużej przepustowości z przewidywalnym opóźnieniem, dzięki czemu nadają się do zastosowań takich jak korekcja obrazu, poprawianie jakości, skalowanie, filtrowanie, kompresja oraz konwersja formatów. Mogą one również wstępnie przetwarzać dane z czujników elektrooptycznych i podczerwieni na potrzeby zadań związanych z wizją komputerową i sztuczną inteligencją, zmniejszając ilość surowych obrazów, które muszą zostać przesłane do procesorów centralnych (CPU), procesorów graficznych (GPU) lub innego sprzętu przetwarzającego.
Architektury radarowe oparte na układach FPGA oraz architektury do prowadzenia wojny elektronicznej wykorzystują wysoce równoległą logikę programowalną do operacji przetwarzania sygnałów wymagających dużej mocy obliczeniowej, co pozwala na jednoczesne wykonywanie wielu funkcji przy niskim opóźnieniu. Zastosowania wojskowe układów FPGA mogą obejmować cyfrowe formowanie wiązki, przetwarzanie impulsów, obliczenia w ramach szybkiej transformacji Fouriera, kanalizację, analizę widma, wykrywanie sygnałów, generowanie przebiegów oraz przetwarzanie związane z namierzaniem kierunku, natomiast szybkie interfejsy umożliwiają sprzętowi obsługę dużych ilości zdigitalizowanych danych o częstotliwościach radiowych i pośrednich.
Moduły FPGA przeznaczone dla sektora obronnego mogą realizować przetwarzanie w paśmie podstawowym i częstotliwości pośredniej na potrzeby łączności taktycznej, radiostacji definiowanych programowo, łączności satelitarnej oraz łączy danych. Typowe funkcje obejmują modulację i demodulację, cyfrową konwersję w górę i w dół, filtrowanie, kodowanie kanałowe, korekcję błędów oraz przetwarzanie pakietów, natomiast możliwość przeprogramowania pozwala na wprowadzanie zaktualizowanych przebiegów i funkcji przetwarzania bez konieczności wymiany całej architektury sprzętowej.
Moduły FPGA mogą łączyć różne interfejsy cyfrowe i protokoły komunikacyjne w ramach złożonych wojskowych systemów elektronicznych, ułatwiając integrację starszego sprzętu z nowszymi modułowymi architekturami obliczeniowymi lub czujnikowymi. Logika programowalna może zarządzać szybkimi łączami szeregowymi, siecią Ethernet, interfejsem PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), interfejsami czujników, przetwornikami danych oraz niestandardowymi magistralami, wykonując jednocześnie buforowanie, routing, formatowanie oraz kontrolę synchronizacji.
Sprzęt FPGA może zapewnić precyzyjne taktowanie, wyzwalanie, synchronizację oraz sterowanie deterministyczne dla rozproszonych układów elektronicznych, co sprawia, że jest on przydatny tam, gdzie kilka czujników lub podsystemów musi działać w ściśle skoordynowanych sekwencjach. Zastosowania w sektorze obronnym obejmują zarządzanie pozyskiwaniem danych, generowanie sygnałów czasowych, synchronizację kanałów, koordynację czujników oraz sterowanie sprzętem peryferyjnym, przy czym dedykowane ścieżki czasowe mogą działać niezależnie i równocześnie, zamiast polegać wyłącznie na sekwencyjnym wykonywaniu oprogramowania.
Sprzęt FPGA, płyta do przetwarzania obrazu z wykorzystaniem procesora graficznego (GPU) i układu FPGA firmy Futuris.
Moduły FPGA przeznaczone do zastosowań wojskowych są dostępne w kilku architekturach dostosowanych do różnych obciążeń obliczeniowych, wymagań integracyjnych, warunków środowiskowych oraz ograniczeń systemowych.
Wybór między tymi typami modułów FPGA zależy od obciążenia obliczeniowego, wymagań dotyczących interfejsów, warunków środowiskowych, dostępnej przestrzeni, ograniczeń mocy oraz architektury całego systemu.
Producenci wojskowych układów FPGA oraz dostawcy płyt FPGA oferują sprzęt przetwarzający w standardowych i dostosowanych do konkretnych zastosowań formatach, z których każdy zapewnia różne kombinacje modułowości, wzmocnionej wytrzymałości, gęstości wejść/wyjść, wydajności chłodzenia oraz kompatybilności z architekturami wbudowanych systemów obliczeniowych stosowanych w sektorze obronnym.
| Format obudowy | Kluczowe cechy | Typowa integracja |
| Płytki FPGA w standardach VPX i OpenVPX | Wytrzymała architekturapłyty głównej obsługująca szybką łączność szeregową oraz skalowalne przetwarzanie wbudowane | Systemy radarowe, systemy walki elektronicznej, systemy obliczeniowe misji oraz systemy przetwarzania danych z czujników |
| Karty mezzanine FPGA (FMC) zgodne ze standardem VITA 57 oraz moduły FMC | Standardy kart mezzanine FPGA służące do dodawania funkcji konwersji danych, sieci, RF oraz innych szybkich wejść/wyjść | Modułowe systemy przetwarzania FPGA i interfejsów czujników |
| Moduły FPGA typu Switched Mezzanine Card (XMC) | Kompaktowy format kart typu mezzanine obsługujący interfejs PCI Express oraz inne szybkie interfejsy | Komputery wbudowane wymagające dodatkowej akceleracji FPGA lub wejść/wyjść |
| Karty FPGA z interfejsem PCI Express (PCIe) | Karty akceleracyjne lub przetwarzające z układami FPGA, współpracujące poprzez interfejs PCI Express | Platformy rozwojowe, komputery misyjne, przetwarzanie sygnałów oraz systemy danych o wysokiej przepustowości |
| Architektury COM Express i wbudowanych płyt nośnych | Modułowe architektury obliczeniowe, które umożliwiają łączenie modułów procesorowych z nośnikami opartymi na układach FPGA lub sprzętem towarzyszącym | Zintegrowane wbudowane systemy przetwarzania i sterowania |
| Moduły FPGA dostosowane do indywidualnych potrzeb i konkretnych zastosowań | Płytki zaprojektowane specjalnie pod kątem konkretnych interfejsów, wymiarów obudowy lub wymagań przetwarzania | Elektronika obronna o ograniczonej przestrzeni lub wysoce wyspecjalizowana |
Wybór formatu jest ściśle powiązany z kompatybilnością z płytą główną, chłodzeniem, dostępnymi wejściami/wyjściami, rozmiarem systemu, kwalifikacją środowiskową oraz przepustowością danych wymaganą przez daną aplikację.
Szereg rozwiązań przyczynia się do zwiększenia gęstości przetwarzania, stopnia integracji oraz bezpieczeństwa oferowanego przez inżynierię układów FPGA w zastosowaniach obronnych i lotniczych.
Wszystkie te zmiany łącznie zwiększają zakres przetwarzania danych radarowych, komunikacyjnych, z czujników oraz związanych z misjami, które można realizować w ramach kompaktowych wojskowych modułów FPGA, zachowując jednocześnie możliwość rekonfiguracji, która odróżnia technologię FPGA od sprzętu przetwarzającego o stałych funkcjach.
Wyszukiwanie firm i produktów
