Développée avec Microchip Technology dans le cadre d’un programme d’innovation de la Nasa, la puce HPSC, pour High Performance Spaceflight Computing, prend la forme d’un système sur puce modulaire, ou SoC, qui regroupe dans un même boîtier des cœurs de processeur, de la mémoire et des éléments de réseau.
Cette conception permet aux ingénieurs de désactiver certains blocs lorsque toute la puissance disponible n’est pas nécessaire, afin de réduire la consommation d’énergie et de prolonger l’autonomie des batteries lors des missions longues.
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Son architecture repose sur RISC-V, un jeu d’instructions open source de plus en plus utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs. Cet aspect pourrait faciliter le développement d’outils logiciels autour de la plateforme, plus rapidement que pour des architectures propriétaires.
Prendre rapidement des décisions complexes
Au départ, l’objectif était d’offrir une puissance de calcul 100 fois supérieure à celle des processeurs spatiaux actuellement utilisés, mais les premiers résultats obtenus en laboratoire au JPL sont allés bien plus loin. Selon les tests officiels menés par la Nasa et le JPL, le HPSC atteindrait des performances 500 fois supérieures à celles des puces durcies aux radiations aujourd’hui employées dans l’espace.
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Pour mesurer l’écart, il suffit de rappeler que les rovers martiens actuels disposent d’une capacité de calcul comparable à celle d’un ordinateur de bureau du milieu des années 1990. C’est suffisant pour accomplir certaines tâches, mais trop limité pour prendre rapidement des décisions complexes sur un terrain imprévisible.
Un enjeu majeur pour les missions lointaines
Dans l’exploration spatiale, l’un des principaux obstacles reste le délai de communication. Entre la Terre et Mars, un signal peut mettre jusqu’à 24 minutes pour parcourir la distance dans un seul sens. Dans ces conditions, un rover qui doit attendre une instruction humaine avant chaque décision perd un temps précieux. Le HPSC vise précisément à réduire cette dépendance aux équipes au sol.
Grâce à une puissance de calcul embarquée beaucoup plus élevée, un engin spatial peut analyser la composition d’un sol en temps réel, choisir seul son itinéraire sur un terrain accidenté ou encore gérer certains systèmes critiques sans attendre une validation depuis la Terre.
À terme, ce type de processeur pourrait aussi contribuer à l’exploitation de futures bases lunaires, notamment pour les systèmes de survie et les opérations autonomes.
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La Nasa prévoit d’utiliser cette technologie dans le cadre des missions lunaires Artemis, alors qu’un alunissage habité est envisagé au début de l’année 2028. Pour respecter ce calendrier, la puce devra obtenir sa certification auprès du JPL d’ici la fin de 2026. La plateforme est compatible avec Linux et RTEMS, ce qui devrait faciliter l’adaptation de logiciels de vol déjà existants.
Source:
www.futura-sciences.com