NanoXplore和意法半导体打造FPGA芯片NG-ULTRA通过欧洲新航天标准ESCC 9030认证

‍‍‍‍‍‍‍‍ NanoXplore的NG-ULTRA FPGA成为首款通过欧洲新航天标准ESCC 9030认证的产品

该产品利用了完全基于欧盟的供应链，涵盖从设计、制造到测试的全过程，并由意法半导体交付

其先进的数字能力使欧洲客户能够开发性能更高、竞争力更强的卫星与太空任务

欧洲知名的SoC FPGA和抗辐射FPGA技术设计公司NanoXplore与意法半导体（ST）近期宣布，NG-ULTRA已通过航天行业标准认证。这款防辐射加固型SoC FPGA是为中低轨卫星星座等航天应用专门设计，还将用于研制各种卫星设备系统，包括Galileo和Copernicus，以及可能实施的IRIS²等旗舰卫星任务。

NanoXplore首席执行官Édouard Lepape表示：“NG-ULTRA获得ESCC 9030认证是具有历史意义的一步。这证明欧洲现已掌握针对深空探测和新型星座系统需求定制尖端数字组件的完整产业链。在欧洲空间局、法国国家空间研究中心和欧盟委员会（通过国防工业与空间总司）的支持下，NanoXplore与意法半导体正共同巩固欧盟的战略自主权，同时让欧洲卫星比以往更具竞争力。”

意法半导体射频与光通信产品部航天产品总经理Thomas Goust表示：“航天应用需要强大自主的供应链、抗辐射且成本优化的芯片。意法半导体正凭借其在地球同步轨道和低地球轨道平台的技术积淀，结合经过验证的FD-SOI技术、抗辐射专业经验，以及在欧洲本地的制造、先进封装和质量保障资源，助力NanoXplore的NG-ULTRA芯片进军新兴太空市场。”

首款通过欧洲新航天工业标准ESCC 9030认证的产品

这项认证是欧洲航天生态系统产业技术发展路上的一座重要里程碑：NG-ULTRA是首款通过欧洲新发布的ESCC 9030标准认证的半导体产品。ESCC 9030适用于采用倒装片封装技术在有机基板或塑料封装内安装高性能微电路，定义了对航天芯片的可靠性要求，同时还赋能航天芯片从传统陶瓷封装向塑料封装转型。陶瓷封装很适合深空任务应用，但是短板也很突出：重量大、成本高。这个标准的发布标志着卫星星座大规模建设部署将取得重大进步。

“新太空”行业动态（卫星星座建设、低中轨卫星研制、任务规模化）正在改变行业对星载数字设备的需求，引起星座规模上的变化：需要更强的算力，同时还要控制功耗，大规模部署需要相匹配的成本核算。为应对这些挑战，NG-ULTRA支持卫星直接在轨道上处理更多的数据（边缘计算），从而缓解了太空与地面之间数据传输的瓶颈问题。

NG-ULTRA的目标应用是卫星任务的战略功能，例如，星载计算机、子系统之间的数据管理和路由、图像视频处理（实时压缩和编码）、软件定义无线电（SDR），实现通信模式远程更新和星载自主操作（检测、识别、监督）。

安全强大的欧洲供应链

除了产品性能之外，该合作计划还体现了一项战略目标：为长期卫星任务建立独立自主的可持续化的欧洲供应链，降低关键技术产品对外依赖程度。NG-ULTRA的产业框架整合欧洲各地的设计、制造、封装和测试能力，旨在平衡产品的竞争力、产能和航天级可靠性。

除了位于巴黎、格勒诺布尔和蒙彼利埃的自营研发和设计中心外，NanoXplore芯片还利用了意法半导体在欧洲的研制设施，包括格勒诺布尔研发设计中心、克罗勒的300毫米数字晶圆厂、法国雷恩的航天芯片封装厂、法国格勒诺布尔和意大利阿格拉特的芯片测试和可靠性实验基地，以及在欧洲的有资质的备用基地。

技术规范

NG-ULTRA采用专门为平台和星载计算设计的“一体化”SoC（片上系统）架构，单片集成多核处理器与可编程硬件。这种架构可显著提升设计灵活性，降低电路板复杂性，减少元件数量，并优化系统延迟、重量和功耗。

NG-ULTRA的制造工艺采用意法半导体的28nm FD-SOI数字技术平台，以卓越的能效、抗太空辐射能力和先进架构而享誉市场。除了独特、先进的抗辐射技术外，NG-ULTRA还能够承受发射入轨和长期在轨运行期间的热循环、冲击和振动，确保卫星在恶劣的太空环境中终生保持一流的性能和耐用性。

NG-ULTRA为在恶劣的辐射环境下可靠运行而专门设计，能够耐受最高50krad(Si)的总电离剂量（TID），确保器件长期保持良好的防辐射性能。此外，抗单粒子效应能力也十分强大，单粒子闩锁（SEL）抗扰度测试成绩高达65MeV·cm²/mg。实验测试证明，单粒子翻转（SEU）抗扰度可承受超过60MeV·cm²/mg的线性能量转移（LET）。

NG-ULTRA集成了基于四核Arm Cortex R52的完整的片上系统功能，强大的算力（537k LUTs + 32Mb RAM）可以满足最复杂的星载计算机需求。

NG-ULTRA的精简架构大幅降低了航天设备设计中最关键的两个限制因素：PCB的复杂性和系统重量。元件数量大幅度减少不仅可以降低总功耗和项目成本，还提高系统的整体可靠性。

此外，NG-ULTRA的基于SRAM的架构可以实现自适应硬件方法，无限次在轨重新配置卫星系统。这种“硬件即软件”的灵活性让运营商能够在卫星发射入轨后更新功能，适应不断演变的通信技术标准，或者优化芯片配置，使其适应不同阶段的卫星任务。因此，NG-ULTRA还提供了一个面向未来的计算平台，使卫星在发射后很长时间内保持对星座运行的重要作用。

为了方便NG-ULTRA的应用推广，意法半导体还提供一个配套的评估套件，包括一个完整的原型开发平台，让开发者能够在星载计算机投产前，快速验证NG-ULTRA的性能和接口，降低系统集成风险，加快软件和机载逻辑器件的开发。

关于NanoXplore

NanoXplore是一家法国无晶圆厂公司，专注于为高可靠性环境（特别是航天与航空电子领域）设计抗辐射FPGA组件。该公司近期推出的NG-ULTRA是目前全球最先进的抗辐射FPGA片上系统。凭借其国际业务布局，NanoXplore已成为欧洲SoC FPGA技术设计与开发的标杆企业之一，也是航空航天领域主要参与者的核心合作伙伴。