2024년 7월 10일 – 혜성을 탐사하던 우주선 딥 임팩트(Deep Impact)와 화성 탐사 차량 큐리오시티(Mars Curiosity) 로버 등 나사(NASA) 임무 수행을 위해 처음으로 선구적인 우주 등급의 프로세서가 획기적으로 등장한 이래 지난 20년 간 전세계는 급속도로 발전했다. 세계경제포럼(WEF)이 발표한 보고서에 따르면, 우주 하드웨어 및 우주 서비스 산업은 2023년 3,300억 달러 규모에서 2035년까지 7% 연평균 성장률(CAGR)을 기록하며 7,550억 달러에 이를 것으로 예상되고 있다. 이에 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적 리더인 마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 보다 더 많은 자율 애플리케이션을 포함한 다양한 컴퓨팅 수요에 부응하여 다양하고 빠르게 성장하는 글로벌 우주 시장을 지원하기 위해 PIC64 고성능 우주비행 컴퓨팅 마이크로프로세서(MPU)인 ‘PIC64-HPSC’ 제품군의 첫 번째 디바이스를 출시했다.
마이크로칩이 NASA와 방위산업 및 상업용 우주항공산업 분야의 지원을 위해 출시한 PIC64-HPSC MPU 제품군은 이전의 우주비행 컴퓨팅 솔루션과 달리, 내방사선 및 장애 허용성(fault-tolerant)을 제공하고 인공지능/머신 러닝(AI/ML) 애플리케이션을 지원하기 위한 벡터 처리 명령 확장 기능을 지원하기 위해 업계에서 폭넓게 채택되고 있는 RISC-V® CPU를 통합하고 있다. 또한 본 MPU는 이전의 우주 애플리케이션에서 사용할 수 없었던 다양한 기능과 산업 표준 인터페이스 및 프로토콜도 탑재하고 있으며, 통합 시스템 수준의 솔루션 개발을 가속화하기 위해 협력사를 위한 에코시스템도 꾸준히 확장해 나가고 있다. 이 에코시스템은 싱글 보드 컴퓨터(SBC), 우주 등급의 컴패니언 부품과 오픈 소스 및 상업용 소프트웨어 파트너사로 이루어진 네트워크를 포함하고 있다.
마이크로칩의 통신 사업부 부사장 마헤르 파미(Maher Fahmi)는 “마이크로칩은 PIC64-HPSC 제품군 출시로 우주 항공전자 및 탑재체 기술 에코시스템의 발전과 현대화를 위해 획기적인 도약을 이루었다”라며 “PIC64-HPSC 제품군을 통해 마이크로칩이 오랜 기간 축적한 우주비행 분야의 기술 업적과 업계 선도적인 기술을 기반으로 한 솔루션을 제공하여 고객의 개발 프로세스를 가속화하기 위해 끊임없이 애써온 마이크로칩의 노력을 입증할 수 있게 되었다”고 말했다.
방사선 내성 강화(RH, Radiation-Hardened) PIC64-HPSC RH는 달 표면을 탐사하는 로버의 장애물 회피와 같은 실시간 작업을 수행할 수 있는 로컬 프로세싱 성능을 자율 임무 시 제공하도록 설계되었다. 또한 극한의 가혹한 우주 조건을 견디는 동시에 극도로 낮은 전력 소비를 필요로 하는 화성 탐사와 같은 장기간 심우주 임무도 가능하도록 설계되었다. 상업용 우주 분야를 위한 내방사선(RT, Radiation-Tolerant) PIC64-HPSC RT는 시스템 제공업체가 제품의 긴 수명보다 낮은 단가를 우선시해야 하는 저궤도(LEO) 위성단의 요구사항을 충족하도록 설계되었으며, 하루 24시간 서비스 신뢰성과 우주 자산의 사이버 보안에 필수적인 높은 장애 허용성을 제공한다.
PIC64-HPSC MPU는 이전의 우주 컴퓨팅 애플리케이션에서는 사용할 수 없었던 다음과 같은 다양한 기능을 제공한다:
- 우주 등급 64비트 MPU 아키텍처: 가상화와 실시간 운영을 지원하는 8 개의 SiFive® RISC-V X280 64비트 CPU 코어와 자율 임무를 위한 AI/ML 프로세싱 구현을 위해 최대 2 TOPS (int8) 또는 1 TFLOPS (bfloat16)의 벡터 성능 제공할 수 있는 벡터 확장 기능이 포함되어 있음
- 고속 네트워크 커넥티비티: 10 GbE 커넥티비티를 위한 240 Gbps 고정밀 시간 네트워킹(TSN) 이더넷 스위치를 탑재. 확장 가능한 PCIe® Gen 3 및 Compute Express Link® (CXL®) 2.0를 x4 또는 x8 구성으로 지원하며, 내부 라우터가 있는 RMAP 호환 SpaceWire 포트가 내장.
- 저지연 데이터 전송: 컴퓨팅 성능 저하 없이 원격 센서로부터 데이터를 저지연으로 전송하는 것을 용이하도록 한 RoCEv2(Remote Direct Memory Access (RDMA) over Converged Ethernet. 수렴형 이더넷을 통한 원격 직접 메모리 액세스) 하드웨어 가속기가 포함되어 있어 데이터를 CPU 가까이 배치하여 컴퓨팅 성능 최대화
- 플랫폼 수준의 방위 등급 보안: 포스트 양자 암호화와 변조 방지 기능을 지원하여 심층적인 방어형 보안을 구현.
- 높은 장애 허용성: 듀얼 코어 락스텝(DCLS) 동작 지원, 엔드 투 엔드 파티셔닝 및 절연을 위한 WorldGuard 하드웨어 아키텍처, 그리고 장애 모니터링 및 완화를 위한 온보드 시스템 컨트롤러 지원.
- 유연한 전력 조절 기능: 다양한 우주 임무 수행의 여러 단계에서 필요한 컴퓨팅 요구 사항을 균형 있게 조절할 수 있는 동적 제어 기능과 필요한 기능만 활성화하여 전력 소비를 줄일 수 있도록 인터페이스의 맞춤형 활성화기능 탑재.
노스롭그루먼의 아키텍트-시스템 보안 엔지니어링 담당인 케빈 킨셀라(Kevin Kinsella)는 “마이크로칩의 PIC64-HPSC 제품군은 주문제작방식이라 노후화되기 쉬웠던 기존의 우주 개발용 솔루션을 대체하는 고성능의 확장 가능한 우주 등급의 컴퓨팅 프로세서 플랫폼으로, 역동적이고 지속적으로 성장하는 개발 에코시스템에 의해 지원된다.”라며 “이 혁신적이고 미래 지향적인 아키텍처는 지난 40여 년간 축적된 프로세싱 기술 발전 중 최고의 기술을 통합하고 있다. 신뢰성, 안전성 및 보안이라는 세 가지 중요한 영역을 고유한 방식으로 대응하고 있어 앞으로 PIC64-HPSC는 항공, 육상 및 해상 애플리케이션에서 널리 채택할 것으로 기대한다”고 말했다.
2022년 NASA는 현재의 우주비행 컴퓨터보다 최소 100배 이상의 컴퓨팅 능력을 제공할 수 있는 고성능 우주비행 컴퓨팅 프로세서를 개발하는 사업 파트너로 마이크로칩을 선택한 바 있다. 이 핵심적인 성능 향상은 행성 탐사부터 달 및 화성 표면 탐사에 이르기까지 미래의 우주 임무를 발전하는데 기여할 것이며 PIC64-HPSC는 이러한 파트너십을 통한 결과물이다. 나사(NASA)와 마이크로칩 및 노스롭그루먼(Northrop Grumman) 등 업계의 대표들은 2024년 7월 15일부터 19일까지 캘리포니아 마운틴뷰에서 열리는 국제 우주 컴퓨팅 컨퍼런스(IEEE Space Compute Conference 2024)에 참여해 다음과 같이 HPSC 기술 및 에코시스템에 대한 인사이트를 공유할 예정이다:
- 컨퍼런스 기조연설 – 프라순 데사이(Prasun Desai) 박사, NASA 우주 기술 임무국(Space Technology Mission Directorate) 부국장: 데사이 박사는 첨단 컴퓨팅 및 HPSC 기술 투자에 대한 NASA의 전략에 대해 연설한다.
- HPSC 워크숍, “HPSC: 우주 컴퓨팅의 미래를 위한 가능성의 재정의” – 프라순 데사이 박사는 마이크로칩과 JPL의 연사들과 함께 HPSC 프로그램과 플랫폼에 대해 소개할 예정이다. 우주항공 분야 협력사인 노스롭그루먼의 케빈 킨셀라(Kevin Kinsella)도 이 워크숍에 초청돼 우주비행 컴퓨팅 분야에서의 HPSC의 중요성에 대한 인사이트를 공유할 예정이다. 이어서 Q&A 세션도 진행될 예정이다.
마이크로칩 최초의 PIC64-HPSC 마이크로프로세서(MPU)는 산업, 자동차, 통신, IoT, 우주항공 및 방위산업 부문에서 인텔리전트 엣지 설계를 가능하게 하는 PIC64GX MPU와 동시에 출시되었다. PIC64GX MPU 제품군의 출시로 마이크로칩은 8비트, 16비트, 32비트 및 64비트까지 전체 스펙트럼을 적극적으로 개발하는 유일한 임베디드 솔루션 공급업체가 되었다.
마이크로칩은 내방사선 (RT) 및 방사선 내성 강화(RH) MCU, FPGA 및 이더넷 PHY, 전력 디바이스, RF 제품군, 타이밍 이외에도 베어 다이에서 시스템 모듈에 이르는 개별 부품 등 우주항공 및 방위산업 시장을 위해 설계된 광범위한 솔루션 포트폴리오를 보유하고 있다. 또한, 마이크로칩은 고객에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 품질 제품 목록(QPL)에 등재된 다양한 부품들을 제공한다.
포괄적 에코시스템
마이크로칩이 새롭게 선보이는 PIC64-HPSC MPU는 비행 가능한 산업 표준 SBC를 포함한 포괄적인 우주 등급 에코시스템과 혁신 엔진의 지원을 받는다. 또한 오픈 소스 및 상업용 소프트웨어 파트너 커뮤니티와 일반 상업 표준의 구현을 통해 시스템 레벨 통합 솔루션의 개발을 간소화하고 가속화하는데 기여한다. 해당 에코시스템의 초기 회원사로는 SiFive, Moog®, IDEAS-TEK, Ibeos, 3D PLUS, Micropac, Wind River®, Linux Foundation, RTEMS, Xen, Lauterbach®, Entrust® 등이 있다. 보다 상세한 정보는 마이크로칩의 PIC64-HPSC MPU 생태계 및 협력사 홈페이지를 방문하면 확인할 수 있다.
또한 마이크로칩은 MPU, 확장 카드 및 다양한 주변장치 도터카드를 통합한 포괄적인 PIC64-HPSC 평가 플랫폼도 제공할 예정이다.
PIC64-HPSC 샘플은 2025년에 마이크로칩의 얼리 억세스 파트너사 대상으로 제공될 예정이다. 자세한 정보는 마이크로칩 영업 담당자, 전 세계 공인 대리점에 문의하거나 마이크로칩의 구매 및 고객 서비스 웹사이트를 방문하면 된다.
참고자료
Flickr 또는 편집 문의처를 통해 고해상도 이미지 다운로드 가능:
마이크로칩테크놀로지에 대하여
마이크로칩테크놀로지는 스마트, 커넥티드, 시큐어 임베디드 컨트롤 및 프로세싱 솔루션을 제공하는 선도 기업이다. 사용하기 쉬운 개발 도구와 포괄적인 제품 포트폴리오를 통해, 고객은 제품 개발 위험이 적고 전체시스템 비용과 출시 기간을 단축하는 최적의 설계를 구현할 수 있다. 마이크로칩의 솔루션은 산업, 자동차, 소비재, 우주 항공 및 국방, 통신 및 컴퓨팅 시장에서 약 123,000 곳의 고객에게 서비스를 제공하고 있다. 미국 아리조나 주 챈들러에 본사를 둔 마이크로칩은 신뢰할 수 있는 제품 공급 능력 및 품질과 함께 탁월한 기술 지원 역량을 자랑한다. 자세한 정보는 마이크로칩 웹사이트 www.microchip.com 에서 확인할 수 있다.
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참고: Microchip 이름 및 로고, Microchip 로고 및 PolarFire는 미국 및 기타 국가에서 Microchip Technology Incorporated의 등록 상표이다. 여기에 언급된 기타 모든 상표는 각 해당 회사의 자산이다.
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