新加坡南洋理工大学推新型卫星辐射防护芯片,可防止重离子辐射
2645
10月20日消息，新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员发明了一种能够保护卫星不受辐射损害的“智能芯片”，这种芯片可以使未来的卫星携带更复杂的设备而且造价更低。由电机与电子工程学院张学友教授领导的研究小组制造的这款智能芯片，可以探测到可能对电子系统造成严重损害的重离子辐射。
当探测到辐射的影响(即单个事件闭锁)时，智能芯片会安全地关闭卫星上的其他电子设备，并在危险过去后重新启动它们。芯片本身是硬化的，可以防止重离子辐射，并且可以在整个事件中保持“清醒”。
这种被称为“闭锁检测和保护”(LDAP)的芯片，现在已经由零错误系统公司(ZES)商业化，这是由南洋理工大学的创新企业公司ntu感应器孵化的一家初创公司。LDAP技术最近获得了两项专利，并在回旋加速器(一种产生辐射粒子的粒子加速器)的重离子测试中得到了验证。
该芯片已经作为辐射保护电路的一部分安装在日本九州理工学院为日本、巴拉圭和菲律宾制造的三颗微微卫星上，预计将于2021年首次发射升空。
张教授解释说，他们保护卫星免受辐射损害的新方法与传统方法不同，传统方法在卫星的每个部件上使用抗辐射的太空级电子器件。这是昂贵的，使卫星更重，减少了对老一代的“尝试和测试”组件的选择。
ZES创始人兼技术顾问张教授说："通过使用我们的LDAP芯片，卫星制造商现在可以采用最新的消费级电子器件，如手机中使用的电子器件来制造卫星。"
ZES首席技术官兼联合创始人舒伟博士说："消费级电子产品更轻、更紧凑，成本仅是价格的一小部分，而且比辐射硬化组件要复杂得多。"
舒博士说："将ZES技术与先进的消费级电子产品搭配在一起，将有助于使向太空发射卫星和卫星星座更具成本效益。"舒博士在南大完成了工程学士和博士学位，之后在加入ZES之前，他在南大担任了十年的研究科学家。
NTUitive临时首席执行官Alex Lin博士说："我们很高兴能参与ZES为未来航天仪器和船只建造这一关键部件的历程。ZES所做的事情将极大地促进我们探索太空--下一个前沿的能力。"
ZES将获得250万新元用于扩大规模
ZES今天还宣布，他们已经成功筹集到250万新元的种子资金，其中包括空中客车风险投资、种子资本、硅解决方案风险投资、南大战略研究创新基金、私人投资者和ZES的创始人。
ZES联合创始人兼董事总经理唐鹏山博士表示，这笔新资金将使该初创公司能够迅速扩大业务规模，并与国际客户合作，将其产品组合部署到太空和其他应用领域，包括具有高自动化水平的自动驾驶汽车。
唐博士说：“能够使用消费类电子产品，对新的太空工业来说是一个改变游戏规则的机会。”“除了能大大降低成本,最先进的家用设备像人工智能芯片和高性能的现场可编程门阵列——集成电路制造业后,可以为不同的应用程序重新编程,还将加强这些新卫星的功能和表演。”
空客风险投资合伙人Mathieu Costes先生补充道："在空客风险投资公司，我们很自豪地将ZES加入我们的全球创新空间系统组合。我们很高兴能委托ZES的创始团队为我们在新加坡的第二笔交易带来令人印象深刻的新技术，以应对太空电子和自主飞行器的挑战。与我们的投资团一起，我们很高兴能帮助拉拢新空间卓越的生态系统。"
SEEDS Capital总经理Geoffrey Yeo先生补充道："ZES使卫星制造商能够以当今成本的一小部分来构建尖端功能。我们认为ZES是新加坡充满活力的空间技术生态系统的一个有前途的补充，并期待在该公司继续扩大其业务规模时支持其发展。"
Silicon Solution Partners（SSP）创始合伙人兼首席执行官David Ng先生说："ZES在空间电子领域的产品路线图重点，必将为加快更复杂的数字信号处理（DSP）电子芯片组部署增值。这将进一步提升我们新加坡在太空电子领域的深层技术人才。"
即将到来的ZES-NTU卫星创新
在ZES的产品线中，有两项来自南洋理工大学的创新产品正在开发中。
第一项创新是一种用于小卫星组件的抗辐射功率管理集成电路，它比传统的负载点模块更紧凑、更可靠、更高效。这将使电子元件在不受重离子辐射干扰的情况下最佳地运行。
第二种产品是硅芯片制造商使用的一种独特的抗辐射“积木”，可以消除电子电路中由随机重离子造成的几乎所有错误。
这被称为雷达硬标准单元库，对于那些安全关键功能不能被软错误破坏，半导体可靠性是最重要的全自动汽车来说，这是很有价值的。
超过50%的软错误是由于来自宇宙射线的高能粒子改变了电子设备中存储的内存值，从而打破了电子设备中的硅核，从而导致了计算错误。
据悉，这种软错误会导致互联网服务器宕机、网络路由器重启，并可能导致配备现代电子设备的车辆出现不可预测的故障。
目前的关键任务系统，如飞机电子设备，具有三倍或四倍的冗余，以减少和减轻软错误的影响，但这在受空间、能源消耗和成本限制的自动驾驶车辆上是不可行的。
在Shu博士及联合创始人Juanda博士及Chong Kwen Siong博士的带领下，ZES现正扩大运作规模，并与合作伙伴合作，为“新太空”工业设计技术。
NTU打造新型防辐射电源管理集成电路的技术也适用于个人移动设备市场，因为在这个市场上，缩小电子电路的体积和提高其可靠性是非常重要的。
