NASA bo vesoljska plovila krmilila na arhitekturi RISC-V

Matej Huš

12. sep 2022 ob 22:03:05

Gradnjo novih čipov za krmiljenje vesoljskih plovil bo NASA zaupala podjetjema Microchip and SiFive, za kar bosta v naslednjih treh letih dobili 50 milijonov dolarjev. Na javnem razpisu sta zmagali s konceptom HPSC (High-Performance Spaceflight Computing), ki bo nadomestil več kot dve desetletji stari BAE Systems RAD750. Slednji je okrepljen procesor, ki je bil osnovan na PowerPC 750 iz leta 1997 in dokončan leta 2001. Čas je za nadgradnjo.

V vesolju so razmere težje kot na Zemlji, zato so tudi nadgradnje redkejše. Strojna oprema mora biti zanesljiva, kar v vesolju običajno ni ljudi, ki bi lahko popravljali napake in odpravljali težave, prav tako pa morajo biti čipi precej vzdržljivejši. V vesolju so temperaturna nihanja večja, sevanja več, lahko se praši, pospeški in udarci so pogosti. Vse to so razlogi, da traja dizajniranje in testiranje strojne opreme tako dolgo, da je nemogoče uporabljati najnovejše izume. Namesto tega se desetletja uporablja preverjena in zanesljiva oprema, ki sicer ni najhitrejša, je pa zadosti dobra. A zob časa naposled vendarle zmaga, običajno s pomočjo biologije. Tehnologija napreduje, ljudje pa se staramo. Po desetletjih od razvoja je inženirjev, ki so razvijali ali vsaj delali na starih čipih, čedalje manj.

Novi HPSC bo približno 100-krat zmogljivejši od predhodnika. Imel bo 12 jeder, od tega štiri običajna (večnamenska) in osem za linearno algebro (operacije na vektorjih, matrikah ipd.), ki je pri vesoljskih problemih zelo pomembna. Šlo bo za optimizirana jedra X280 (RISC-V), ki ima arhitekturi RISC-V dodane operacije iz linearne algebre. Medtem ko namizni računalniki uporabljajo arhitekturo CISC, se RISC-V uveljavlja povsod, kjer je treba paziti na hitrost, porabo energije in prostora ter zanesljivost.

Microchip so strokovnjaki za zaščito čipov pred sevanjem in okolico, SiFive pa ima intelektualno lastnino za ustrezne čipe RISC-V.