64비트 멀티코어 RISC-V 플랫폼…총 이온화 선량 200 krad(Si) 조건에서 성능 확인
고객사 실리콘·개발 키트 평가 착수…우주선 자율 운용·온보드 AI 처리 지원 기반 마련
마이크로칩테크놀로지가 차세대 우주 시스템을 위한 고성능 컴퓨팅 플랫폼 ‘PIC64-HPSC’ 개발에서 초기 방사선 시험과 고객 평가 등 주요 성과를 공개했다. 실제 동작하는 실리콘을 기반으로 성능과 방사선 내성을 검증하는 한편, 고객사의 애플리케이션 개발과 파트너사의 보드 개발도 진행하고 있다.
마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표 한병돈)는 우주선과 위성, 기타 임무 수행에 핵심적인 우주 시스템을 위해 설계한 64비트 멀티코어 RISC-V 기반 ‘PIC64-HPSC 고성능 우주비행 컴퓨팅 시리즈’의 개발 현황을 10월 28일 발표했다.
우주선의 자율화와 소프트웨어 정의 방식으로의 전환이 빨라지고 데이터 처리량이 늘면서, 우주 환경에서 요구되는 복원력과 보안, 신뢰성을 유지하면서도 높은 온보드 처리 성능을 제공하는 컴퓨팅 플랫폼의 필요성이 커지고 있다.
방사선 내성 강화형 모델인 ‘PIC64-HPSC1000-RH’는 초기 방사선 특성 평가에서 지정된 동작 조건 아래 최대 200 krad(Si)의 총 이온화 선량(TID)에 대한 성능을 입증했다. 단일 이벤트 래치업(SEL) 시험도 최대 78.2 MeV·cm²/mg 수준까지 통과했다.
초기 단일 이벤트 효과(SEE) 특성 평가에서는 시스템 컨트롤러의 안정적인 동작을 확인했다. 현재까지 완료된 시험에서는 정정되지 않은 오류나 외부 리셋이 필요한 사례가 발생하지 않았다. 마이크로칩은 이러한 결과가 플랫폼의 방사선 내성 요건 충족을 향한 진전을 보여주며, 향후 저궤도부터 달과 화성, 그 너머의 우주 임무에 적용하기 위한 기반이 된다고 설명했다.
마이크로칩 통신 사업부 케빈 소(Kevin So) 부사장은 “PIC64-HPSC의 목표는 차세대 민간·상업·과학·국방 분야의 우주 시스템을 구현할 수 있는 현대적인 고성능 컴퓨팅 플랫폼을 개발하는 것”이라며 “실제 동작하는 실리콘과 방사선 특성 평가 결과, 고객 평가 활동은 이러한 목표를 향한 개발이 지속되고 있음을 보여주며, 플랫폼의 완성도를 높이는 중요한 단계”라고 말했다.
고객 평가와 애플리케이션 개발도 시작됐다. PIC64-HPSC 얼리 액세스 프로그램(Early Access Program, EAP)에 참여하는 고객들은 실리콘과 개발 키트를 평가하고 있다. 마이크로칩이 제공하는 소프트웨어와 개발 도구, 기술 자료, 엔지니어링 지원을 활용해 애플리케이션 개발도 진행 중이다.
보드 파트너 생태계가 확대되면서 PIC64-HPSC 기반 VPX 및 VNX+ 컴퓨팅 플랫폼 개발도 이뤄지고 있다. 이를 통해 시스템 개발자는 향후 우주 시스템에 프로세서를 통합하기 위한 선택지를 넓힐 수 있다. 마이크로칩은 EAP가 개발 과정의 위험을 줄이고 애플리케이션 개발을 앞당기는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
초기 실리콘 성능 측정 결과는 프로그램 목표에 부합했다. 이는 온보드 자율 운용, 고성능 탑재체 데이터 처리, 지구 관측과 정보 수집, 보안 통신, 우주선 제어, 과학 탐사, 엣지 AI 등 연산 수요가 높은 작업을 지원하기 위한 기반이 된다.
우주선이 센서와 임무 데이터를 기내에서 더 많이 처리하면 통신 대역폭에 대한 의존도를 낮추고 의사결정 지연 시간을 줄일 수 있다. 변화하는 임무 환경에도 더욱 신속하게 대응할 수 있다.
첨단 온보드 컴퓨팅의 필요성은 NASA의 ‘2026 회계연도 민간 우주 기술 부족 분야 우선순위 평가(FY26 Civil Space Shortfall Prioritization)’에서도 제시됐다. 이 평가에서 우주 운영을 위한 첨단 온보드 컴퓨팅은 민간 우주 분야의 기술 부족 항목 중 세 번째로 높은 우선순위에 올랐다.
PIC64-HPSC는 다양한 차세대 우주 시스템에 적용할 수 있는 확장형 컴퓨팅 기반으로 설계됐다. 64비트 멀티코어 RISC-V 아키텍처를 바탕으로 온보드 자율 운용, 소프트웨어 정의 우주선, 분산 처리, 결정론적 통신, 이기종 컴퓨팅을 지원하며, 개방성과 확장성을 높이는 우주산업의 기술 전환에 대응한다.
PIC64-HPSC는 NASA와 제트추진연구소(JPL)가 미래 우주비행 컴퓨팅 요건을 평가한 데서 출발했다. 마이크로칩은 2022년 HPSC 계약을 수주했으며, 현재 실리콘 구동과 고객 평가, 초기 방사선 특성 평가를 통해 개발을 진전시키고 있다.
HPSC 프로그램은 마이크로칩의 64비트 컴퓨팅 포트폴리오 구축에도 기반이 됐다. 마이크로칩은 이후 다양한 시장의 성능 요구에 대응할 수 있도록 PIC64 마이크로프로세서(MPU) 포트폴리오를 확대해 왔다.
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