每一個(gè)成功的太空任務(wù)的核心都是一個(gè)復(fù)雜而強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　在 1960 年代，相對(duì)基本的計(jì)算系統(tǒng)將人類(lèi)帶上了月球。最近，帕克探測(cè)器到達(dá)了我們太陽(yáng)灼熱的郊區(qū)，而航海者探測(cè)器則完全離開(kāi)了我們的太陽(yáng)系。當(dāng)然，隨著每一代太空探測(cè)器的問(wèn)世，計(jì)算機(jī)都遵循摩爾定律的長(zhǎng)征，向更小、更快、更便宜的系統(tǒng)發(fā)展。

　　但是，問(wèn)題仍然存在：這樣的計(jì)算所系統(tǒng)能否更好地服務(wù)于人類(lèi)的未來(lái)，更加雄心勃勃的太空探索？

　　即使對(duì)于地球上的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)尺寸、重量、功耗和成本都合適的計(jì)算機(jī)也可能具有挑戰(zhàn)性。通常，這些理想特征中的一個(gè)是以犧牲另一個(gè)為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，更強(qiáng)大的計(jì)算系統(tǒng)往往能源效率較低。

　　“在空間處理應(yīng)用中，這些權(quán)衡更為關(guān)鍵，因?yàn)樾枰趪?yán)格的執(zhí)行時(shí)間和功耗限制內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，”美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)太空中心的博士前研究員 Michael Cannizzaro 解釋說(shuō)。

　　Cannizzaro 一直在研究和比較空間應(yīng)用的不同計(jì)算架構(gòu)，并縮小了選擇范圍?，F(xiàn)在，他建議將RISC-V作為未來(lái)太空任務(wù)的新選擇。雖然他的工作尚未發(fā)表，但在2021 年 IEEE 空間計(jì)算大會(huì)上獲得了最佳論文獎(jiǎng)。

　　根據(jù) Cannizzaro 的說(shuō)法，評(píng)委們對(duì)他獨(dú)特的分析方法印象深刻，該方法包括在芯片上實(shí)現(xiàn)的商用處理器中評(píng)估 RISC-V 架構(gòu)?！坝捎谏逃?RISC-V 芯片是如此新，據(jù)我所知，這是第一次采用商用 RISC-V 芯片并將其用于以空間處理為重點(diǎn)的評(píng)估的分析，”Cannizzaro解釋說(shuō)。

　　他將 RISC-V 與其他四種架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較，其中三種已經(jīng)在空間處理應(yīng)用中流行，那就是ARM Cortex-A9、ARM Cortex-A53和POWER e5500。在分析了不同的選項(xiàng)后，Cannizzaro 推薦了 RISC-V，因?yàn)樗哂懈吣苄Вㄟ@對(duì)于太空任務(wù)尤其重要）并且它是開(kāi)源的。

　　有趣的是，Cannizzaro 的分析表明，RISC-V 實(shí)際上并沒(méi)有提供最佳的性能特征。ARM Cortex-A53 憑借其向量功能實(shí)現(xiàn)了這一區(qū)別，這是 RISC-V 目前所缺乏的。但 Cannizzaro 指出，RISC-V 可能會(huì)在不久的將來(lái)獲得矢量擴(kuò)展?！斑@當(dāng)然會(huì)為未來(lái)的研究打開(kāi)大門(mén)，以評(píng)估擴(kuò)展對(duì)性能和功耗的影響，”他說(shuō)。

　　Cannizzaro 表示，他“非常榮幸獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)”，并計(jì)劃通過(guò)將額外的架構(gòu)、處理平臺(tái)和基準(zhǔn)測(cè)試納入他的分析來(lái)進(jìn)一步發(fā)展這項(xiàng)工作。他還著眼于評(píng)估 RISC-V 的可靠性。

　　“如果該設(shè)備不能承受地球大氣層以外的惡劣環(huán)境，那么利用高性能系統(tǒng)就很難證明其在太空中是合理的，因此可靠性是另一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵因素，”他說(shuō)。“評(píng)估 RISC-V 芯片的可靠性是我希望納入未來(lái)工作的內(nèi)容。”