Strahlungsfeste RISC-V-Prozessoren für den Weltraum

Cobham Gaisler aus Schweden entwickelt strahlungsfeste NOEL-V-Prozessoren für Raumfahrtsysteme; die Plattform De-RISC zielt auf europäische Projekte.

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EU-Projekt Dependable Real-time Infrastructure for Safety-critical Computer (De-RISC)

(Bild: De-RISC)

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Raumfahrtelektronik muss besondere Anforderungen erfüllen, etwa unempfindlich gegen kosmische Strahlung sein. Doch auch Fehlertoleranz, Zertifizierungen und Langzeitverfügbarkeit sind wichtig.

Die schwedische Firma Cobham Gaisler entwickelt derzeit den NOEL-V-Prozessorkern mit einer 64-Bit-Version der offenenen Befehlssatzarchitektur RISC-V für den Einsatz im All.

Cobham Gaisler kooperiert zudem mit Thales (Frankreich), FentISS und dem Barcelona Supercomputing Center (BSC) im EU-Projekt Dependable Real-time Infrastructure for Safety-critical Computer (De-RISC). Auch hier setzt man auf RISC-V, ausdrücklich auch um unabhängig von US-Handelssanktionen zu sein. Die RISC-V Foundation hat kürzlich angekündigt, ihren Sitz aus den USA in die Schweiz zu verlegen.

Auch die European Processor Initiative (EPI) hat das Ziel, die EU bei Supercomputern weniger abhängig von Technik aus den USA zu machen. Das ist auch für Luft- und Raumfahrt sowie Rüstungstechnik wichtig.

Im Cobham Gaisler GR740 stecken LEON4-FT-Kerne mit SPARC-V8-Mikroarchitektur.

(Bild: Cobham Gaisler)

Cobham Gaisler setzt auf deshalb auf RISC-V, weil ältere Mikroarchitekturen wie SPARC und PowerPC kaum noch Zukunft haben: Zu wenige Firmen entwickeln noch derartige Chips. Ein aktuelles Produkt von Cobham Gaisler ist der für den Weltraumeinsatz von der ESA zertifizierte GR740 mit vier fehlertoleranten (FT) SPARC-V8-Kernen vom Typ LEON4-FT.

Den Chip fertigt STMicroelectronics mit der strahlungsfesten (rad-hard, radiation hardened) 65-Nanometer-Fertigungstechnik C65SPACE etwa im französischen Crolles. Die IP-Kerne von Cobham Gaisler lassen sich aber auch in strahlungsfesten FPGAs einsetzen, etwa den Xilinx-Typen Virtex-5QV und Virtex-4QV.

Die ESA arbeitet gemeinsam mit Unternehmen wie Airbus und STMicroelectronics auch an einer strahlungfesten 28-Nanometer-Fertigungstechnik auf Fully Depleted Silicon-on-Insulator-(FD-SOI-)Wafern. Das Horizon-2020-Projekt Dahlia (Deep sub-micron microprocessor for spAce rad-Hard appLIcation Asic) zielt unter anderem auf Prozessoren mit ARM-Cortex-R52-Kernen und FPGAs. (ciw)