NASA har bekreftet et samarbeid med Microchip og SiFive for å lage en plasssentrisk prosessor bygget rundt den frie og åpen kildekode RISC-V-arkitekturen: High-Performance Spaceflight Computing (HPSC)-brikken.
“Denne banebrytende romfartsprosessoren vil ha en enorm innvirkning på våre fremtidige romoppdrag og til og med teknologier her på jorden,” hevder Niki Werkheiser, direktør for teknologimodning ved NASAs Space Technology Mission Directorate. “Denne innsatsen vil forsterke eksisterende romfartøykapasiteter og muliggjøre nye og kan til slutt brukes av praktisk talt alle fremtidige romfartsoppdrag, som alle drar nytte av mer dyktige flydatabehandling.”
SiFive og Microchip har blitt benyttet av NASA for å lage en RISC-V-drevet erstatning for aldrende romdatamaskiner. (📷: Gareth Halfacree)
For tiden bruker NASAs romfartøy vanligvis RAD750. Laget av BAE Systems i samarbeid med IBM, er RAD750 en enkeltkorts datamaskin bygget rundt en strålingsherdet versjon av IBMs PowerPC 750 — og den ble lansert i 2001, noe som gjør den til en 21 år gammel komponent basert på en brikke fra 1997.
“Våre nåværende romfartsdatamaskiner ble utviklet for nesten 30 år siden,” innrømmer Wesley Powell, NASAs fremste teknolog for avansert flyelektronikk. “Selv om de har tjent tidligere oppdrag godt, krever fremtidige NASA-oppdrag betydelig økte databehandlingsmuligheter og pålitelighet ombord. Den nye dataprosessoren vil gi fremskrittene som kreves i ytelse, feiltoleranse og fleksibilitet for å møte disse fremtidige oppdragsbehovene.”
HPSC tar over fra den aldrende RAD750 PowerPC-baserte enkeltkortsdatamaskinen. (📷: Henrik)
HPSC, derimot, vil bygges rundt mer moderne komponenter – og tilbyr, hevder NASA, en ytelse som er rundt 100 ganger høyere enn dagens romfartøysdatamaskiner. I hjertet vil det være 12 RISC-V-kjerner, åtte SiFive Intelligence X280-kjerner med dyp-læringsakselerasjon og vektorbehandlingsevner pluss ytterligere fire RISC-V-kjerner med uspesifiserte muligheter.
“X280 demonstrerer ytelsesgevinster i størrelsesordener i forhold til konkurrerende prosessorteknologi og vår SiFive RISC-V IP lar NASA dra nytte av støtten, fleksibiliteten og langsiktige levedyktigheten til det raskt voksende globale RISC-V-økosystemet,” hevder SiFives. Jack Kang fra partnerskapet. “Vi har alltid sagt at med SiFive har fremtiden ingen grenser, og vi er glade for å se virkningen av våre innovasjoner strekker seg langt utover planeten vår.”
Hjertet i den nye brikken vil være SiFives X280 64-biters RISC-V-kjerner, som inkluderer ML-akselerasjonsmuligheter. (📷: SiFive)
“Vi foretar en felles investering med NASA på en ny pålitelig og transformativ dataplattform. Den vil levere omfattende Ethernet-nettverk, avansert kunstig intelligens/maskinlæringsprosessering og tilkoblingsstøtte, samtidig som den tilbyr enestående ytelsesgevinst, feiltoleranse og sikkerhetsarkitektur på lavt nivå. strømforbruk,” legger Microchips Babk Samimi til.
“Vi vil fremme et bransjeomfattende økosystem av enkeltbords datamaskinpartnere forankret på HPSC-prosessoren og Microchips komplementære romkvalifiserte totalsystemløsninger for å dra nytte av en ny generasjon av virksomhetskritiske edge computing-design optimert for størrelse, vekt og kraft.”
HPSC vil bygge på Microchips eksisterende RISC-V-arbeid, inkludert PolarFire SoC og dens SiFive RISC-V-kjerner. (📷: Gareth Halfacree)
Mens HPSC utvikles med NASA i tankene, tror de involverte organisasjonene at den kan ha bredere anvendelse – inkludert bruk i oppdragskritiske edge-computing-prosjekter, industriell automatisering, edge-AI og til og med tingenes internett (IoT) .
HPSC vil imidlertid ikke være de første RISC-V-kjernene i verdensrommet: Tidligere i år ble Trisat-R nanosatellitten skutt opp på den europeiske romfartsorganisasjonens VEGA-C-rakett, med et datasystem basert på Cobham Gaislers NOEL-V RISC- V-implementering – i seg selv en etterfølger til LEON, utviklet som en plassegnet versjon av OpenSPARC-arkitekturen.
Mer informasjon om HPSC-prosjektet er tilgjengelig på NASAs hjemmeside.