Långt liv väger tungt hos Saab

Tema: FPGA
För knappt ett år sedan blev Saabs köp av Ericsson Microwave Systems klart. Det nya bolaget ﬁck namnet Saab Microwave Systems och idag har företaget ett tiotal produktfamiljer i sin portfölj, däribland luftövervakningsradarn Giraffe och den flygburna radarn Erieye.

– I så gott som samtliga våra produkter använder vi FPGA:er. En produkt kan innehålla från en till flera tiotals FPGA:er. Vi har flera produktgenerationer, förr var FPGA:erna inte så stora, då behövdes fler kretsar för att realisera en funktion. Samtidigt vill kunderna ofta ha betydligt högre prestanda i nya system vilket i praktiken innebär att vi inte minskar antalet FPGA:er i en konstruktion, säger Anette Hansson, chef för FPGA-implementation på Saab Microwave Systems enhet för signalbehandling och radarstyrning.
I företagets olika produkter har FPGA:n lite olika uppgifter. I vissa används den för styr- eller stödfunktioner och till klisterlogik mellan olika delsystem, men oftast ska den sköta tung signalbehandling och hantera stora datamängder.

I radarsammanhang handlar det om att i realtid ﬁltrera data i upp till fyra dimensioner – avstånd, bäring, elevation och doppler – för att hitta relevant information i ett stort antal parallella kanaler. Det ställer höga krav på beräkningskapacitet och minnesbandbredd. För att lagra data räcker däremot oftast ett SRAM. Efter signalbehandlingen har datatakten minskats så pass mycket att processorbaserade kort kan ta över med olika typer av korrelering- och följefunktioner.

– I många fall hade en asic varit bäst, men de är för dyra för våra applikationer. FPGA:n är tillräckligt bra till vettigt pris, säger Anette Hansson.

Att använda digitala signalprocessorer där man idag har valt att använda FPGA:er är däremot uteslutet. Visserligen skulle utvecklingskostnaden bli lägre med digitala signalprocessorer, men själva konstruktionen skulle bli alltför stor. För att underlätta utvecklingsarbetet med FPGA:er återanvänder konstruktörerna VHDL-komponenter mellan olika produktfamiljer.

Företag: Saab Microwave Systems.
Ort: Göteborg/Mölndal, Skövde, Stockholm och Halden (Norge).
Antal anställda: 1 250.
Produkt: Radarsystem.

Alla produkter som Saab Microwave Systems utvecklar tillverkas inom företaget egna väggar. Här görs allt från själva konstruktionen till kretskortsmontering, test och slutligen även montering av hela det färdiga systemet.

– För att förenkla logistiken försöker vi hålla nere komponentfloran, vilket gör att vi ibland använder mer kraftfulla FPGA:er i en konstruktion än vad som behövs, säger Anette Hansson.

Fast det ser hon inte som ett problem eftersom FPGA:n är en ganska liten del av produktens totalkostnad.

– För oss är det däremot viktigt att ta reda på livslängden för en komponent. Vi behöver det häftigaste, men väljer då en krets som vi tror är långlivad eftersom våra produkter överlever länge. Producerbarhet och möjligheten att växa i funktionalitet inom samma kapsel är också parametrar som vi väger in när vi väljer komponenter.

Inbyggda DSP-block är något som används flitigt i konstruktionsarbetet. Bredare och mer kompetenta DSP-block är dock något Anette Hansson gärna skulle vilja se mer av.

– Mera minne vore också bra. Flera funktioner kräver att data buffras upp mellan beräkningsstegen, vilket kräver minne. En konstruktör som jag nyss talade med vill även ha hårt stöd för att hantera flyttal, säger hon.

Hårda processorkärnor är däremot inget som man använder idag. De ﬁnns med i övervägandet inför nya konstruktioner, men ännu har det inte funnits något behov av dem.

– Om vi använder hårda kärnor framöver så blir det nog snarare som stödfunktioner till den övriga funktionaliteten i FPGA:n.
Med jämna mellanrum utvärderar man också verktyg som har som syfte att höja abstraktionsnivån och därmed effektiviteten i konstruktionsarbetet.

– Vi tycker att det ﬁnns flera lovande verktyg men har ännu inte funnit att verktygen är tillräckligt mogna och prisvärda för att vi skall kunna ta in dem i vårt designflöde, säger Anette Hansson.