Microchip stellt RISC-V-MPUs für autonomes Space-Computing vor

Die Welt hat sich in den zwei Jahrzehnten seit der Einführung des damals als bahnbrechend geltenden weltraumtauglichen Prozessors, der bei NASA-Missionen wie der Kometensonde Deep Impact und dem Mars-Rover Curiosity zum Einsatz kam, drastisch verändert. Ein vom Weltwirtschaftsforum veröffentlichter Bericht schätzt, dass die Raumfahrt-Hardware- und -Dienstleistungsbranche mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7 Prozent von 330 Mrd. US-Dollar im Jahr 2023 auf 755 Mrd. US-Dollar im Jahr 2035 expandieren wird. Um einen vielfältigen und wachsenden globalen Raumfahrtmarkt mit zahlreichen Anforderungen an die Datenverarbeitung, einschließlich autonomerer Anwendungen, zu unterstützen, bietet Microchip Technology nun die ersten Mikroprozessoren (MPUs) seiner geplanten PIC64-HPSC-Serie (High-Performance Spaceflight Computing) an.

Im Gegensatz zu früheren Raumfahrt-/Space-Computing-Lösungen basieren die strahlungs- und fehlertoleranten PIC64-HPSC-MPUs, die Microchip an die NASA, Verteidigungs- und kommerzielle Luft-/Raumfahrtindustrie liefert, nun auf RISC-V-CPUs. Diese wurden um Vektorverarbeitungsbefehle für Anwendungen mit künstlicher Intelligenz/maschinellem Lernen (KI/ML) erweitert. Die MPUs bieten auch Funktionen und branchenübliche Schnittstellen sowie Protokolle, die bisher nicht für Raumfahrtanwendungen verfügbar waren. Ein wachsendes Ökosystem von Partnern wird aufgebaut, um die Entwicklung integrierter Systemlösungen zu beschleunigen. Es umfasst Single-Board-Computer (SBCs), weltraumtaugliche Companion-ICs und ein Netzwerk von Open-Source- und kommerziellen Softwarepartnern.

Der strahlungsfeste PIC64-HPSC RH bietet autonomen Missionen die lokale Datenverarbeitungsleistung, die für Echtzeitaufgaben wie das Vermeiden von Gefahren für Rover auf der Mondoberfläche erforderlich ist. Gleichzeitig werden damit Langzeitmissionen wie Mars-Expeditionen möglich, die einen sehr niedrigen Stromverbrauch erfordern und der rauen Umgebung im Weltraum standhalten. Für den kommerziellen Raumfahrtsektor wurde der strahlungstolerante PIC64-HPSC RT entwickelt, um die Anforderungen von LEO-Konstellationen (Low Earth Orbit) zu erfüllen, bei denen der Schwerpunkt niedrige Kosten statt Langlebigkeit ist. Gleichzeitig muss hohe Fehlertoleranz gewährleistet sein, um einen zuverlässigen 24/7-Dauerbetrieb und die Cybersicherheit von Raumfahrtsystemen zu garantieren.

Im Jahr 2022 beauftragte die NASA Microchip mit der Entwicklung eines Hochleistungsprozessors, der mindestens die 100-fache Rechenleistung aktueller Raumfahrtcomputer ermöglichen sollte. Dies würde zukünftige Weltraummissionen, von der Planetenerkundung bis hin zu Mond-/Marsmissionen, vorantreiben. Der PIC64-HPSC ist das Ergebnis dieser Partnerschaft.

Die ersten PIC64-HPSC-MPUs von Microchip wurden zeitgleich mit deren PIC64GX-MPUs auf den Markt gebracht, die intelligente Edge-Designs in den Bereichen Industrie, Automotive, Kommunikation, IoT, Luft-/Raumfahrt- und Verteidigungstechnik ermöglichen. Mit der PIC64GX-MPU-Reihe ist Microchip der einzige Anbieter von Embedded-Lösungen, der aktiv ein vollständiges Spektrum von 8-, 16-, 32- und 64-Bit-Lösungen entwickelt.

Microchip bietet ein breites Angebot an Lösungen für den Luft-/Raumfahrt- sowie Verteidigungssektor, darunter Datenverarbeitung mit strahlungstoleranten (RT) und strahlungsfesten (RH) MCUs, FPGAs und Ethernet-PHYs, Leistungselektronik, HF- und Timing-ICs sowie diskrete Bauelemente vom Bare-Die bis hin zu Systemmodulen. Hinzu kommen Komponenten auf der Quality Products List (QPL), um Kunden besser bedienen zu können.

PIC64-HPSC-MPUs werden durch ein umfangreiches Ökosystem für Raumfahrtanwendungen und eine Innovationsplattform unterstützt, die flugtaugliche, dem Branchenstandard entsprechende SBCs, eine Community aus Open-Source- und kommerziellen Softwarepartnern sowie die Anwendung gemeinsamer kommerzieller Standards umfasst. Damit lässt sich die Entwicklung integrierter Lösungen auf Systemebene optimieren und beschleunigen. Zu den ersten Mitgliedern des Ökosystems gehören: SiFive, Moog, IDEAS-TEK, Ibeos, 3D PLUS, Micropac, Wind River, Linux Foundation, RTEMS, Xen, Lauterbach, Entrust und viele mehr. Weitere Informationen finden sich auf der Website der Microchip-Partner für das PIC64-HPSC-MPU-Ökosystem.

Microchip wird auch eine PIC64-HPSC-Evaluierungsplattform anbieten, die den Prozessor, eine Erweiterungskarte und Peripherie-Tochterkarten umfasst. Muster des PIC64-HPSC werden 2025 für Early-Access-Partner von Microchip verfügbar sein. Weitere Informationen bietet Microchips Vertrieb vor Ort.