NECとJAXA、放射線耐性を高めた半導体チップの実証実験を宇宙空間で開始

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日本電気（NEC）は2019年1月18日、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）のプロジェクトで開発した半導体チップ「NanoBridge-FPGA（NB-FPGA）」を、宇宙航空研究開発機構（JAXA）が同日にイプシロンロケット4号機で打ち上げた小型衛星「小型実証衛星1号機（RAPIS-1）」に搭載し、宇宙空間での動作の信頼性に関する実証実験を実施すると発表した。

NB-FPGAは、信号切り替えに日本独自の動作原理である金属原子移動型スイッチ「NanoBridge」を用いたFPGAだ。同スイッチの採用により、トランジスタの素子サイズを微細化するほど、トランジスタのリーク電流が増え、消費電力も増加するという問題を解決。現行の最先端FPGAに比べ消費電力を10分の1、チップサイズを3分の1に縮小した。書き換え可能でありながら、回路構成情報を保存するメモリが不要なため、放射線の影響で回路構成情報が書き換わるというソフトエラーの発生確率が極めて小さく、信頼性が高い。

NECは今回JAXAと共同で、カメラモジュールにNB-FPGAを実装しRAPIS-1に搭載。NB-FPGAの宇宙空間での動作や信頼性に関する実証実験を行うため、イプシロンロケット4号機で宇宙に打ち上げた。実証実験では、ソフトエラーの評価回路を一定期間動作させ、正常な動作完了を知らせる信号が評価期間中に継続出力されることを確認する。また、衛星の太陽電池パネルの開閉前後の画像と衛星から地球を撮影した画像を、NB-FPGAに書き込まれた画像圧縮回路で圧縮し、その圧縮データが地上へ正常に送信されることを確認するという。

実証は打ち上げ後、1年間行う予定。NECは今後、同実証で得られた結果を検証し、NB-FPGAの性能向上を目指し、早期事業化を進める。また、人工衛星機器だけでなく、高度な信頼性が求められる自動車や医療機器へのNB-FPGAの展開を進めるとしている。

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