NASA совместно с Microchip Technology разрабатывает новые чипы для космических аппаратов
Производительность новых процессоров будет в 100 раз выше современных космических аналогов, а по итогам первых испытаний прирост достигал и пятисот раз
Чипы выпустят в двух версиях — радиационно-стойкой для дальних миссий и радиационно-толерантной для коммерческих спутников
Система-на-чипе объединит вычисления и сетевые возможности для снижения затрат и энергопотребления
NASA объявило о новом партнерстве с компанией Microchip Technology Inc., направленном на создание процессоров следующего поколения для оснащения своих космических аппаратов. Проект, получивший название High-Performance Spaceflight Computing (HPSC), предполагает разработку системы на кристалле (SoC), которая обеспечит как минимум в 100 раз более высокую вычислительную мощность по сравнению с существующими космическими чипами — многие из которых, по данным агентства, были спроектированы почти 30 лет назад и уже не отвечают требованиям современных миссий. Новинку выпустят в двух вариантах: радиационно-стойкая версия для геостационарных, глубоких космических и длительных миссий, а также радиационно-толерантная версия для спутников на низкой околоземной орбите. Первая в первую очередь предназначена для миссий на Луну, Марс и за их пределы, тогда как вторая ориентирована на коммерческое применение.
Источник изображения - tomshardware.com
Разработку курирует программа Game Changing Development Управления космических технологий NASA, работающая совместно с Лабораторией реактивного движения (JPL) и широкой сетью академических и индустриальных партнёров. Система на кристалле объединит вычислительные и сетевые возможности в одном устройстве, что снизит стоимость и сложность, а также обеспечит более высокую энергоэффективность. Что еще важнее, она получит масштабируемую архитектуру, позволяющую операторам отключать ненужные функции при необходимости экономии энергии. Ранее NASA уже проводило подобные процедуры, избирательно отключая инструменты на удаленных космических аппаратах для снижения энергопотребления — этот метод применили на почти 50-летнем зонде Voyager 1, покинувшем Солнечную систему в 2012 году, когда ученые заметили неожиданное падение уровня энергии на борту.
Испытания уже превзошли ожидания
Радиационно-стойкая версия процессора уже проходит испытания в лаборатории JPL: их начали в феврале, а по предварительным результатам чип демонстрирует производительность, которая местами достигает пятисотkratного превышения показателей нынешних радиационно-стойких космических процессоров — при заявленной минимальной цели в 100 раз. Инженеры проверяют устойчивость чипа к радиации, перепадам температур и механическим ударам, имитируя условия реального космического полёта. Первые образцы уже переданы партнёрам из оборонной и коммерческой аэрокосмической отраслей для дальнейшего тестирования.
Эти чипы также спроектированы для масштабирования с возможностью объединения нескольких устройств через продвинутую сеть Ethernet. Это предоставит аппаратам NASA огромные вычислительные мощности и позволит реализовать элементы автономности, такие как самостоятельное определение скорости передвижения марсохода по местности или анализ изображений без участия человека. Марсоход Perseverance уже использовал аналогичную технологию, когда объединил данные спутников NASA о поверхности Красной планеты со своей панорамной камерой и процессором Qualcomm Snapdragon 801. Это позволяет ему сравнивать увиденное с информацией, полученной из космоса, и с высокой точностью определять свое местоположение.
После завершения сертификации для полётов чип планируют использовать в бортовых компьютерах орбитальных аппаратов, марсоходов, пилотируемых модулей и аппаратов для дальних космических миссий. При этом Microchip намерена адаптировать технологию и для земных отраслей — в частности, для авиации и автомобилестроения, где востребованы такие же надёжность, энергоэффективность и способность к автономным вычислениям.
