RISC-V將進入太空！詹姆斯韋伯、好奇號、毅力號等用了幾十年的PowerPC將被取代！
2022-09-09 13:03:28 EETOP編譯最近美國航天局NASA表示將選定下一代的太空微處理用來替代現有的基于PowerPC的處理器。老款的處理器已經被用于從好奇號和毅力號火星漫游車到新的詹姆斯韋伯太空望遠鏡等航天器的應用。
不久前Microchip已經和NASA簽署了一份價值5000萬美元的合同，以制造完整的高性能太空計算機（HPSC）。該芯片是為備受矚目的任務而設計的，包括用于行星探索的航天器以及未來前往月球和火星的載人任務。Microchip表示，這項工作將需要三年時間才能完成。
近日RISC-V IP提供商SiFive也表示NASA也已經選擇它為該機構的下一個高性能太空處理器提供核心，這對新興指令集來說是一個巨大的勝利。
媒體分析Microchip的太空處理器IP或許就是采用SiFive 的核心。
太空處理器的核心將是一個八核SiFive X280 RISC-V矢量優化CPU，加上四個通用RISC-V CPU內核，使其性能比其前身提高了100倍。
SiFive表示，性能的巨大飛躍將有助于為從航天和制導系統到自主漫游車，視覺處理和通信的所有事物帶來新的可能性。
NASA的舉動也標志著RISC-V生態系統的一個里程碑。HPSC被設計用于幾乎所有未來的NASA任務，從行星探測到月球和火星表面任務。
雖然RISC-V是一種開放式指令集架構（ISA），但SiFive正在通過設計RISC-V CPU內核并將其提供給其他公司來建立業務，這些公司將它們與片上系統（SoC）中的其他IP相結合。
RISC-V是一個開放標準，受到全球許多公司的支持。它與Arm和英特爾的x86等封閉的專有架構形成鮮明對比，受制于一家公司的異想天開，SiFive業務開發高級副總裁Jack Kang說。
雖然RISC-V技術正變得越來越普遍，但它仍然是塊上的新架構。但這就是為什么SiFive認為它非常適合一個將在NASA使用數十年的平臺的部分原因。
但在Jack Kang看來，RISC-V架構是美國宇航局的安全選擇。盡管RISC-V周圍的生態系統仍處于增長的早期階段，但它正在迅速擴張。
由于美國宇航局計劃使用新款太空級處理器數十年，“選擇一種具有長期支持和增長的架構至關重要。” 他指出。“從現在起5年、10年、15年后，哪種架構將擁有最多的工程師、程序員和生態系統？以前的太空計算機是基于20年前開發的專有PowerPC，看看這個架構現在在哪里。"
“RISC-V是一種類似于Arm的簡化指令集計算機（RISC）架構，也正在美國大學中站穩腳跟，為國家提供了一個不斷增長的人才基礎，他們將知道如何使用它，當你從這個角度來看事情時，RISC-V ISA的選擇就成為明顯的贏家。”Kang表示。
RISC-V的開放性意味著從半導體行業領導者到研究人員，每個人都可以自由地為此做出貢獻。Kang說：“RISC-V的開放性也帶來了一個非常大的軟件開發人員群體，開源社區和商業供應商的生態系統。他們現在都有機會編寫將在這些程序中使用的軟件。現在，你的代碼，如果是最好的，將在太空中使用。
RISC-V（在軟件世界中經常與Linux進行比較）已經牢固地確立了自己作為三大ISA之一的地位。近年來，該架構已獲得數億美元的投資，這在很大程度上是由于其開源和免費使用的性質。RISC-V的強大之處在于，您可以添加行業標準和第三方擴展來擴充 CPU 內核，而不受 Arm 和x86 的所有限制。
X280 基于 64 位RISC-V 指令集構建。SiFive 通過添加矢量擴展來調整 RISC-V CPU 內核，從而為數字信號處理 （DSP） 和人工智能 （AI） 工作提供動力。
對于與太空相關的工作負載，SiFive表示，與競爭對手的CPU內核相比，X280的性能提高了幾個數量級。
作為5000萬美元交易的一部分，Microchip將成為將RISC-V CPU內核安排到空間級SoC中，外圍則采用并用NASA所需的內存、網絡和接口。
除了速度改進之外，太空處理器還將提供更好的電源效率，這要歸功于其在不使用時關閉SoC各個部分的能力。
HPSC也被設計為處理太空飛行的危險。衛星和其他太空系統中的芯片必須能夠承受發射時可能造成損壞的劇烈振動和沖擊。
此外，電子設備在軌道上和太空中都面臨著重大的熱管理挑戰。必須保護它們免受影響它們在太空中存活多長時間的寬溫度波動的影響。
為了長期保持芯片的可靠性和性能，空間芯片通常需要進行輻射加固。輻射造成的損壞可能會導致處理器在太空中運行的災難性故障。
在這些條件下，現成的處理器不會持續很長時間，就會出現嚴重故障。因此，關注容錯、輻射強化和高可靠性是微芯片的另一個優先事項。
關鍵詞： RISC-V
