Новый процессор NASA в 500 раз мощнее нынешних космических чипов

NASA тестирует процессор нового поколения, способный радикально изменить вычислительные возможности космических аппаратов.

Чип позволит кораблям реагировать на нештатные ситуации в реальном времени, а не ждать команд с Земли.

Программа высокопроизводительных космических вычислений (High Performance Spaceflight Computing) начала испытания нового процессора в феврале, отправив первое тестовое электронное письмо с темой "Hello Universe".

Предварительные результаты оказались впечатляющими – чип демонстрирует вычислительную мощность, в 500 раз превышающую показатели процессоров, которые сейчас используются на борту космических аппаратов.

NASA впервые разогнала роторы марсианского вертолёта быстрее скорости звука – 3750 оборотов в минуту

В отличие от обычных компьютерных чипов, космическим процессорам необходима радиационная защита, позволяющая выдерживать экстремальные температуры и космическое излучение, способное повредить данные.

NASA годами использовало на своих аппаратах процессоры, разработанные много лет назад. Они доказали свою надёжность и выносливость, однако пришло время для обновления.

Модернизация нужна для создания автономных космических аппаратов, ускорения обработки научных данных и поддержки предстоящих пилотируемых миссий к Луне и Марсу.

Юджин Шванбек, руководитель программного направления в рамках программы NASA Game Changing Development в Исследовательском центре Лэнгли отметил:

Опираясь на наследие предыдущих космических процессоров, эта новая многоядерная система отказоустойчива, гибка и обладает исключительно высокой производительностью. Приверженность NASA развитию космических вычислений – это триумф технических достижений и сотрудничества.

Новый чип разработан совместно с компанией Microchip Technology. Высокопроизводительный процессор спроектирован так, чтобы обеспечить до 100-кратного увеличения вычислительной мощности по сравнению с нынешними бортовыми компьютерами, при этом выдерживая условия космоса.

Процессор выполнен по архитектуре "система на кристалле" (System-on-a-Chip, SoC) и помещается на ладони. Он включает все ключевые компоненты компьютера:

• центральные процессорные блоки

• вычислительные ускорители

• продвинутые сетевые модули

• память

• интерфейсы ввода-вывода

Технология предназначена для поддержки систем ИИ на борту космических аппаратов, позволяя им автономно реагировать на непредвиденные ситуации без помощи наземных операторов. Кроме того, процессор поможет миссиям в дальнем космосе анализировать, хранить и передавать на Землю огромные массивы данных.

Сейчас чип проходит испытания в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA в Южной Калифорнии. Инженеры воспроизводят условия, с которыми сталкиваются аппараты в космосе, включая электромагнитное излучение и резкие перепады температур, разрушающие электронику.

Солнце также выбрасывает высокоэнергетические частицы, способные перевести космический аппарат в так называемый безопасный режим. В этом состоянии все второстепенные операции отключаются до тех пор, пока наземные операторы не отправят команды для устранения проблемы.

Марсоход Curiosity несколько дней пытался освободиться от застрявшего камня на Марсе

NASA впервые прокомментировало гибель и исчезновения ученых, связанных с космическими технологиями

Джим Батлер, руководитель проекта высокопроизводительных космических вычислений в JPL, сказал:

Мы подвергаем эти новые чипы серьёзнейшим испытаниям, проводя радиационные, термические и ударные тесты, а также оценивая их производительность в рамках строгой программы функционального тестирования.

Процессоры также должны выдерживать нагрузки, связанные с посадкой на поверхность других небесных тел.

Для имитации реальной работы мы используем высокоточные сценарии посадки из реальных миссий NASA, которые обычно требуют энергоёмкого оборудования для обработки огромных объёмов данных от посадочных датчиков.

Тестирование нового чипа продлится ещё несколько месяцев. После сертификации для полётов NASA планирует интегрировать процессор в вычислительное оборудование орбитальных аппаратов, планетоходов, обитаемых модулей и миссий в дальний космос.