NASA与Microchip合作开发宇航级高性能处理器

NASA 位于南加州的喷气推进实验室选择了Microchip公司来开发一种高性能航天计算 (HPSC) 处理器，该处理器将提供至少 100 倍于当前航天计算机的计算能力。这一关键能力将推进所有类型的未来太空任务，从行星探索到月球和火星表面任务。

“这种尖端的太空飞行处理器将对我们未来的太空任务甚至地球上的技术产生巨大影响，”华盛顿 NASA 总部太空技术任务理事会技术成熟度主管 Niki Werkheiser 说。“这项工作将扩大现有航天器的能力并富裕新能力，最终几乎可以被所有未来的太空任务使用，所有这些都受益于更强大的处理器。”

Microchip 将在三年内构建、设计和交付 HPSC 处理器，目标是在未来的月球和行星探索任务中使用该处理器。Microchip 的处理器架构将根据任务需求使计算能力具有可扩展性，从而显着提高这些任务的整体计算效率。该设计也将更加可靠并具有更高的容错性。该处理器将使航天器计算机的计算速度比当今最先进的太空计算机快 100 倍。作为 NASA 正在进行的商业合作努力的一部分，这项工作的合同为5000万美元，Microchip 将提供大量研发支持。

“我们很高兴 NASA 选择 Microchip 作为其合作伙伴来开发下一代太空级计算处理平台。” Microchip 通信业务部公司副总裁 Babak Samimi 表示，“我们正在与 NASA 共同投资一个新的可信赖和变革性计算平台。它将提供全面的以太网网络、先进的人工智能/机器学习处理和连接支持，同时提供在低功耗下获得前所未有的性能提升、容错和安全架构。我们将培育一个由单板计算机合作伙伴组成的行业范围的生态系统，该生态系统以 HPSC 处理器和 Microchip 互补的宇航级整体系统解决方案为基础，以造福新一代的任务——关键边缘计算设计针对尺寸、重量和功率进行了优化。”

当前符合太空要求的计算技术旨在解决任务中计算最密集的部分——这种做法会导致过度设计和计算能力的低效使用。例如，火星表面任务需要在行星着陆序列期间进行高速数据移动和密集计算。然而，常规的机动性和科学操作每秒需要较少的计算和任务。 Microchip 的新处理器架构为处理能力提供了根据当前操作要求起伏的灵活性。某些处理功能也可以在不使用时关闭，从而降低功耗。这种能力将为太空任务节省大量功耗并提高整体计算效率。

“我们目前的航天计算机是 30 年前开发的，”美国宇航局高级航空电子设备首席技术专家Wesley Powell说。 “虽然它们在过去的任务中表现出色，但未来的 NASA 任务需要显着提高机载计算能力和可靠性。新的计算处理器将提供性能、容错性和灵活性所需的进步，以满足未来的任务需求。”

Microchip 的 HPSC 处理器可能对其他政府机构有用，并适用于其他类型的未来太空任务，以探索我们的太阳系及更远的地方，从地球科学到火星探索和月球任务。该处理器可能用于地球上的商业系统，这些系统需要与太空任务类似的边缘计算需求，并且如果系统的一个组件出现故障，依然能够确保安全运行。这些潜在的应用包括工业自动化、边缘计算、时间敏感的以太网数据传输、人工智能，甚至物联网网关，它们连接了各种通信技术。

2021 年，NASA 就一种先进的抗辐射计算芯片进行贸易研究征求建议，目的是选择一个供应商进行开发。该合同是 NASA 高性能空间计算项目的一部分。 HPSC 由该机构的空间技术任务理事会的“改变游戏规则”发展计划领导，并得到科学任务理事会的支持。该项目由加州理工学院的一个部门 JPL 领导。