Evaluation of a Network-on-Chip designed to deal with multiple processors in a nanosatellite.

Resumo

Nanossatélites fazem parte de uma categoria de satélites artificiais com duas características importantes: tamanho reduzido e baixo custo de matéria prima para sua construção. Eles, normalmente, possuem entre quatro e cinco placas com eletrônica embarcada, as quais controlam todas as suas funções. Uma alternativa para minimizar ainda mais seus custos é o desenvolvimento de um sistema intra-chip (também conhecido como System-on-Chip ou SoC), que pode utilizar um dispositivo lógico programável, tipo FPGA, de uso comercial (ou COTS, acrônimo do inglês Commercial Off-The-Shelf component). Para utilizar este tipo de dispositivo, é necessário acrescentar mecanismos que possam evitar problemas decorrentes da radiação cósmica que atinge os componentes eletrônicos, o que é comum no ambiente espacial por onde circulam os nanossatélites. Este trabalho apresenta a proposta de uma rede intra-chip que conecta até quatro processadores do tipo soft-core, formando um SoC. A rede, amparada pela técnica dos códigos de Hamming, oferece mecanismos que permitem a ela seu restabelecimento de uma falha temporária dos tipos Single Event Upset e Single Event Transient. Esta proteção foi confirmada com simulações realizadas com um software que possibilita a injeção de falhas, denominado ModelSim. Resultados de menor consumo de silício, concomitante a economias no projeto e redução da sensibilidade à ionização cósmica, podem ser observados após os experimentos elaborados.