Microchip正為NASA開發(fā)抗輻射宇航級(jí)新型太空芯片，替換用了幾十年的處理器
2022-08-18 12:22:40
EETOP
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據(jù)外媒electronicdesign報(bào)道，Microchip 在與 NASA 的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)高性能、符合太空要求的處理器為該機(jī)構(gòu)未來的太空任務(wù)提供動(dòng)力。
該公司獲得了一份價(jià)值 5000 萬美元的合同，用于設(shè)計(jì)和制造所謂的高性能太空飛行計(jì)算 (HPSC) 處理器，該處理器將取代目前在 NASA 航天器中使用的已有數(shù)十年歷史的宇航級(jí)芯片。目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)抗輻射的片上系統(tǒng)(SoC)，其計(jì)算能力是當(dāng)前所用到的100 倍。理想情況下，它將消耗相同的功率。
美國宇航局表示，宇航級(jí)處理器幾乎可以用到未來的每一次太空飛行中，范圍從行星探索到月球和火星任務(wù)，再到衛(wèi)星或其他在軌太空系統(tǒng)。
隨著美國航天局對(duì)太陽系的深入研究，它需要能夠在從航天器到機(jī)器人漫游車的所有事物上執(zhí)行繁重的導(dǎo)航和通信工作的計(jì)算硬件。NASA 解釋說，早就應(yīng)該升級(jí)其航天器核心的處理器了。“我們目前的航天計(jì)算機(jī)是近 30 年前開發(fā)的。” 美國宇航局高級(jí)航空電子設(shè)備首席技術(shù)專家韋斯利鮑威爾說。“雖然它們已經(jīng)很好地服務(wù)于過去的任務(wù)，但未來的美國宇航局任務(wù)需要顯著提高機(jī)載計(jì)算能力和可靠性。”他補(bǔ)充說：“新的計(jì)算處理器將在性能、容錯(cuò)性和靈活性方面提供所需的進(jìn)步，以滿足這些未來的任務(wù)需求。” 該合同是美國宇航局 HPSC 計(jì)劃的一部分。NASA 表示，Microchip的 HPSC 處理器有望全面引入重大的硬件創(chuàng)新。據(jù)該公司稱，按照NASA 的規(guī)格設(shè)計(jì)和制造新平臺(tái)大約需要三年時(shí)間。除了性能提升之外，該芯片還將在高度安全的封裝中提供以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能處理和連接支持，同時(shí)將功耗降至最低。容錯(cuò)能力——即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)也能安全地繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)組件——也將是一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)。Microchip 也帶來了更大的靈活性。新的處理器架構(gòu)能夠允許調(diào)節(jié)處理能力。例如，根據(jù)情況支持將航天器降落在另一個(gè)星球上所需的高速數(shù)據(jù)移動(dòng)和處理。HPSC的不同部分在不使用時(shí)將能夠關(guān)閉以節(jié)省電力，而電力通常在航天器上供不應(yīng)求。此外，HPSC 將被設(shè)計(jì)用于處理太空飛行的危險(xiǎn)。衛(wèi)星和其他太空系統(tǒng)中的芯片必須能夠承受在發(fā)射階段可能造成損壞的劇烈振動(dòng)和沖擊。這些組件在軌道和更遠(yuǎn)的太空也面臨著重大的熱管理挑戰(zhàn)。必須保護(hù)它們免受廣泛的溫度波動(dòng)影響，這種波動(dòng)會(huì)影響它們?cè)谔罩械纳鏁r(shí)間。但就太空中的組件可靠性而言，最大的挑戰(zhàn)是輻射。從長遠(yuǎn)來看，大劑量的輻射會(huì)永久損壞并損害硬件的性能。輻射造成的損壞甚至可能導(dǎo)致處理器的災(zāi)難性故障。因此，在這些情況下，現(xiàn)成的處理器在遭受嚴(yán)重故障之前不會(huì)持續(xù)很長時(shí)間。Microchip 表示，合作伙伴將在一系列堅(jiān)固耐用的耐輻射單板計(jì)算機(jī)(SBC) 中部署 HPSC。NASA 解釋說，Microchip計(jì)劃投入大量研發(fā)（R&D）資源來完成合同。這些研發(fā)資金可能會(huì)流向其他商業(yè)客戶。HPSC 可用于需要與航天器相同的關(guān)鍵任務(wù)邊緣計(jì)算需求的領(lǐng)域，例如工業(yè)自動(dòng)化。幾十年來，Microchip 一直是航天級(jí)芯片的主要參與者，從抗輻射 MCU 和 FPGA 到用于衛(wèi)星和其他航天器的各種網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存和電力電子設(shè)備。NASA 表示，HPSC也可以被其他美國機(jī)構(gòu)用于其他項(xiàng)目，例如新的衛(wèi)星系統(tǒng)。
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Microchip
宇航級(jí)
太空級(jí)芯片
