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Der Hochleistungsprozessor von Microchip wird künftige Raumfahrtmissionen unterstützen. (Bild: NASA)

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien hat das Unternehmen Microchip Technology aus Chandler, Arizona, mit der Entwicklung eines High-Performance-Spaceflight-Computing-Prozessors (HPSC) beauftragt, der mindestens die hundertfache Rechenkapazität aktueller Raumfahrtcomputer bieten soll. Diese Fähigkeit würde alle künftigen Raumfahrtmissionen voranbringen, von der Erforschung des Planeten bis hin zu Mond- und Marsoberflächenmissionen.

Microchip wird den HPSC-Prozessor über einen Zeitraum von drei Jahren konzipieren, entwickeln und liefern. Die Prozessorarchitektur soll die Gesamtrechenleistung für diese Missionen erheblich verbessern, da die Rechenleistung je nach Bedarf skalierbar ist. Das Design soll auch zuverlässiger sein und eine höhere Fehlertoleranz aufweisen. Im Rahmen der Bemühungen der NASA um kommerzielle Partnerschaften erfolgen die Arbeiten im Rahmen eines 50-Millionen-Dollar-Festpreisvertrags, wobei Microchip erhebliche Forschungs- und Entwicklungskosten zur Fertigstellung des Projekts beisteuert.

Skalierbare Rechenleistung spart Energie

Derzeitigeweltraumtaugliche Rechentechnologie ist auf den rechenintensivsten Teil einer Mission ausgelegt, was zu Überdesign und ineffizienter Nutzung der Rechenleistung führt. So erfordert beispielsweise eine Mars-Oberflächenmission eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und intensive Berechnungen während der Landesequenz auf dem Planeten, jedoch weniger Berechnungen und Aufgaben pro Sekunde für die routinemäßige Mobilität und den wissenschaftlichen Betrieb. Mit der neuen Prozessorarchitektur von Microchip kann die Rechenleistung je nach den aktuellen Anforderungen abnehmen und fließen. Zudem lassen sich bestimmte Verarbeitungsfunktionen auch abschalten, wenn sie nicht gebraucht werden. Das spart Energie und verbessert die Gesamteffizienz der Computer. 

Der Prozessor könnte auch in kommerziellen Systeme auf der Erde zum Einsatz kommen, die ähnliche Edge-Computing-Anforderungen erfüllen müssen wie Weltraummissionen und den Betrieb sicher fortsetzen müssen, wenn eine Komponente des Systems ausfällt. Zu diesen Anwendungen gehören Industrieautomatisierung, Edge Computing, zeitkritische Ethernet-Datenübertragung, künstliche Intelligenz und sogar Gateways für das Internet der Dinge, die verschiedene Kommunikationstechnologien miteinander verbinden.

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