차세대 우주 미션을 위한 고성능 컴퓨팅 개발 진전 확인, 마이크로칩 PIC64-HPSC 우주비행 컴퓨팅 시리즈 개발의 주요 이정표 달성

민간, 상업, 과학 및 국방 분야의 우주선이 점차 자율화되고 소프트웨어 정의 방식으로 전환되며 데이터 처리량이 증가함에 따라, 우주 미션 개발자들은 혹독한 우주 환경에서 요구되는 복원력, 보안 및 신뢰성을 갖추면서도 훨씬 높은 온보드 처리 성능을 요구하고 있다. 

마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적 리더인 마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 우주선, 위성 및 기타 미션 크리티컬 우주 시스템을 위해 특별히 설계된 64비트 멀티코어 RISC-V 컴퓨팅 플랫폼인 ‘PIC64-HPSC 고성능 우주비행 컴퓨팅 시리즈’ 개발에서 달성한 주요 이정표를 발표했다. 

방사선 내성 강화형(radiation-hardened) 모델인 PIC64-HPSC1000-RH의 초기 방사선 특성 평가에서는 지정된 동작 조건에서 최대 200 krad(Si)의 총 이온화 선량(TID)에 대한 성능이 입증됐으며, 최대 78.2 MeV·cm²/mg 수준까지 단일 이벤트 래치업(SEL) 테스트도 성공적으로 통과했다. 또한 초기 테스트에서는 단일 이벤트 효과(SEE) 특성 평가 과정에서 시스템 컨트롤러가 안정적으로 동작하는 것으로 확인됐으며, 현재까지 완료된 테스트에서 정정되지 않은 오류가 발생하거나 외부 리셋이 요구된 사례도 없었다. 이러한 결과는 개발자들에게 플랫폼이 내방사선(radiation-tolerance) 요건 충족을 향해 발전하고 있다는 구체적인 근거를 제공하며, 향후 저궤도부터 달, 화성 및 그 너머까지 다양한 미래 우주비행 시스템에 적용될 수 있는 기반을 마련한다. 

마이크로칩 통신 사업부 케빈 소(Kevin So) 부사장은 “PIC64-HPSC에 대한 마이크로칩의 목표는 차세대 민간, 상업, 과학 및 방위 분야의 우주 시스템을 구현할 수 있는 현대적인 고성능 컴퓨팅 플랫폼을 개발하는 것이었다”며 “실제 동작하는 실리콘과 방사선 특성 평가 결과 및 고객 평가 활동의 결합은 이러한 목표를 향한 개발이 지속되고 있음을 보여주며, 플랫폼의 완성도를 높이는 중요한 단계다”라고 말했다. 

PIC64-HPSC 얼리 액세스 프로그램(Early Access Program, 이하 EAP)에 참여하는 고객들은 실리콘과 개발 키트를 평가하는 한편, 마이크로칩이 제공하는 소프트웨어, 툴, 기술 자료 및 직접적인 엔지니어링 지원을 활용해 애플리케이션 개발을 시작했다. 또한 보드 파트너 생태계가 확대되면서 PIC64-HPSC 기반의 VPX 및 VNX+ 컴퓨팅 플랫폼 개발도 진행되고 있으며, 이를 통해 시스템 개발자들은 향후 우주 시스템에 해당 프로세서를 통합할 수 있는 다양한 선택지를 확보할 수 있다. EAP는 우주 시스템 개발자들이 프로그램 리스크를 줄이고 애플리케이션 개발을 가속화하는 데 큰 도움을 줄 수 있다. 

초기 실리콘 성능 측정 결과는 프로그램의 목표에 부합했으며, 온보드 자율 운용, 고성능 페이로드 처리, 지구 관측 및 정보 수집(intelligence), 보안 통신, 우주선 제어, 과학 탐사, 엣지 AI와 같은 점점 더 컴퓨팅 집약적인 워크로드를 위한 기반을 마련했다. 향후 우주선은 더 많은 센서와 미션 데이터를 온보드에서 처리함으로써 통신 대역폭에 대한 의존도를 낮추고, 의사결정 지연 시간을 단축하며, 변화하는 미션 환경에 더욱 빠르게 대응할 수 있다. 첨단 온보드 처리의 중요성은 NASA의 ‘2026 회계연도 민간 우주 기술 부족 분야 우선순위 평가(FY26 Civil Space Shortfall Prioritization)’에서도 확인된다. 해당 평가에서는 우주 운영을 위한 첨단 온보드 컴퓨팅이 민간 우주 분야에서 세 번째로 높은 기술 부족 분야로 선정됐다. 

PIC64-HPSC는 다양한 차세대 우주 시스템을 위한 확장 가능한 컴퓨팅 기반으로 설계됐다. 64비트 멀티코어 RISC-V 아키텍처는 온보드 자율 운용, 소프트웨어 정의 우주선, 분산 처리, 결정론적 통신 및 이기종 컴퓨팅을 위해 보다 개방적이고 확장 가능한 모델로의 산업적 전환을 지원한다. 

PIC64-HPSC는 NASA와 제트 추진 연구소(JPL)의 미래 우주비행 컴퓨팅 요건에 대한 평가로 탄생했으며, 마이크로칩은 2022년 HPSC 계약을 수주했다. 현재 실제 동작하는 실리콘, 고객 평가 및 초기 방사선 특성 평가에서 거둔 성과는 지금까지의 프로그램에 대한 진전을 보여준다. 

HPSC 프로그램은 마이크로칩의 64비트 컴퓨팅 포트폴리오를 구축하는 기반을 마련했으며, 이후 마이크로칩은 다양한 시장의 성능 요건에 대응하는 PIC64 MPU 포트폴리오를 확대했다.

PIC64-HPSC 평가 및 개발 키트는 현재 일부 선정된 고객에게 실리콘, 개발 플랫폼, 소프트웨어, 툴 및 마이크로칩의 엔지니어링 지원을 제공한다. 구입 가능 여부는 마이크로칩 영업 담당자에게 문의하면 된다.