NEC、優れた放射線耐性を持つFPGAを開発 宇宙環境での利用を想定

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NECは2017年3月7日、産業技術総合研究所(産総研)と共同で、宇宙空間での利用を想定した優れた放射線耐性を持つFPGA「NB-FPGA」を開発したと発表した。

NB-FPGAは、NEC独自の金属原子移動型スイッチ「NanoBridge」技術を搭載し、産総研などが推進するイノベーション拠点TIAを活用することで開発された。

従来のSRAM型FPGAは、宇宙環境で利用する際には放射線の影響でSRAMに書き込まれた回路情報が変化して誤動作するという課題があった。

NanoBridgeは、固体電解質中に形成される金属原子の架橋の有無を信号のオン/オフに利用している。この金属原子の架橋は放射線の入射で発生した電荷の影響を受けない。従って放射線が飛び交う宇宙空間でも回路の書き換えが起こる可能性が極めて低い。NB-FPGAは、そのような固体電解質を含めたNanoBridgeの各構成材料をTIAの半導体製造技術を用いて開発した。

また同社は、今回開発したNB-FPGAを用いて宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同で地上での放射線環境下での動作実験を行った。その結果、NanoBridgeのオン/オフ動作が放射線の照射前後で変わらないことを確認し、従来のSRAM型FPGAと比較してエラー発生頻度が1/100以下にできると予測している。

また同社とJAXAは、平成30年度に打ち上げる「革新的衛星技術実証1号機」にNB-FPGAを搭載して、実用性と信頼性を検証する予定だ。

同社では今後、車載機器やロボット、通信機器などへの適用に向けての実用化を進め、その実績を踏まえた上でさらに人工衛星への搭載に向けた研究開発を進めるとしている。

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