Hello Universe：美国国家航空航天局的下一代太空处理器正在接受测试

美国国家航空航天局的高性能航天计算项目旨在大幅提高航天器的计算能力。任务需要能够承受恶劣太空环境的处理器，因此他们使用多年前开发的坚固可靠的芯片。但需要升级的芯片来开发自主航天器，通过更快的数据分析加快科学发现的速度，并支持宇航员执行月球和火星任务。

位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局兰利研究中心的美国国家航空航天局改变游戏规则开发项目的项目要素经理尤金·施万贝克说：“这种新的多核系统建立在以前的太空处理器的基础上，具有容错性、灵活性和极高的性能。”。“美国国家航空航天局对推进航天计算的承诺是技术成就和合作的胜利。”

高性能航天计算项目的核心是一种新的抗辐射、高性能处理器，旨在提供高达当前航天计算机100倍的计算能力，同时承受太空中的一系列挑战。美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室一直在进行各种测试，以模拟这些挑战。

喷气推进实验室高性能空间计算项目经理Jim Butler表示：“我们正在通过进行辐射、热和冲击测试，同时通过严格的功能测试活动评估这些新芯片的性能。”。

处理器必须经受无数的测试，以证明它能够在太空飞行的严酷环境中生存下来，包括电磁辐射和极端温度波动，这两者都会降低电子设备的性能。来自太阳和星际空间的高能粒子可能会导致错误，使航天器进入“安全模式”，在该模式下，非必要的操作将被关闭，直到任务操作员解决问题。

在行星体上着陆也有独特的挑战。巴特勒说：“为了模拟现实世界的性能，我们正在使用来自美国国家航空航天局真实任务的高保真着陆场景，这些场景通常需要高功耗的硬件来处理大量的着陆传感器数据。”。“对我们来说，这是一个激动人心的时刻，我们正在研究硬件，这将使美国宇航局的下一个巨大飞跃成为可能。”

JPL的测试于2月开始，将持续几个月。结果很有希望：该处理器按设计工作，迹象显示其性能是目前使用的抗辐射芯片的500倍。在一个具有象征意义的里程碑中，该团队在测试开始时发送了一封主题为“Hello Universe”的电子邮件，这是对早期计算机开发中流行的测试信息的致敬。

Computing superpowers

高性能太空计算处理器由总部位于亚利桑那州钱德勒的微芯片技术股份有限公司制造，由该公司和JPL通过商业合作开发。样品已提供给更广泛的国防和商业航空航天业的早期合作伙伴。该技术将使自主航天器能够使用人工智能实时响应人类无法输入的复杂情况和环境。它将帮助深空任务分析、存储和向地球传输大量数据，加快科学发现的速度。它还可以支持未来的人类登月和火星任务。

该处理器被称为片上系统（或SoC），可以放在手掌中，包括计算机的所有关键组件，如中央处理单元、计算卸载、高级网络单元、内存和输入/输出接口。紧凑且节能的SoC通常出现在智能手机和平板电脑中。但只有正在测试的SoC喷气推进实验室能够在距离最近的维修技术人员数百万（甚至数十亿）英里的地方生存多年，能够承受即使是最苛刻的家庭用户也无法复制的条件。&nbsp；

一旦获得太空飞行认证，美国国家航空航天局将把该芯片整合到该机构的许多地球轨道飞行器、探索行星表面的漫游车、载人栖息地和深空任务的计算硬件中。Microchip也将把该技术应用于航空和汽车制造等基于地球的行业。高性能航天计算的多功能性支持了美国宇航局在太空探索方面的持续进步，同时为地球上的众多领域提供了变革性的工具。&nbsp；

该项目由位于美国国家航空航天局兰利的空间技术任务理事会的游戏规则改变发展（GCD）计划管理。GCD项目和加州帕萨迪纳加州理工学院的JPL部门通过制定任务要求、资助行业研究和指导项目生命周期交付，引领了高性能航天计算技术的端到端成熟。美国国家航空航天局喷气推进实验室于2022年选择Microchip作为合作伙伴，该公司资助了自己的处理器研发。