美国国家航空航天局（NASA）与芯片厂商 Microchip 合作研发的新一代航天处理器 HPSC，在实验室测试中展现出约为现役辐射加固芯片 500 倍的运算性能。这块芯片只有手掌大小，却把一整套计算机系统塞进了单一封装。

现役航天器长期沿用多年前的老款芯片，原因是它们能在太空的极端环境中稳定工作。代价是算力有限：如今的火星车，其处理能力大约只相当于 1990 年代中期的台式机。对于简单任务够用，却无法支撑实时决策。

为什么非换不可

航天探索里，通信延迟是绕不开的障碍。地球与火星之间，一个信号单程最长可能要走上 24 分钟。航天器若每次决策都要等地面指令，宝贵的时间就白白耗费在往返路上。来自太阳和星际空间的高能粒子还会翻转芯片里的比特，甚至让航天器进入「安全模式」，关闭非必要操作。提升星上算力，让探测器自行分析土壤成分、在崎岖地形中选择路线、独立管理关键系统，成为远距离任务的刚需。

500 倍从何而来

HPSC 的设计目标是把算力较现役航天计算机提升 100 倍。不过在喷气推进实验室（JPL）的测试中，早期结果远超预期。自 2026 年 2 月启动的一系列辐射、高低温与冲击测试中，这块芯片运行符合预期，实验室基准显示其性能达到现役辐射加固部件的约 500 倍。

测试启动时，团队发出了一封主题行写着「Hello Universe」（你好，宇宙）的邮件，向早期计算机开发中流行的测试消息致敬。

关键规格

这块处理器基于开源的 RISC-V 指令集，内置八个应用处理核心，采用辐射加固设计，可承受深空中的高能粒子与剧烈温差。它是一颗系统级芯片（SoC），把中央处理器、计算卸载单元、先进网络单元、内存与输入输出接口整合在掌心大小的空间里，并兼容 Linux 与 RTEMS 系统。

该项目由 NASA 兰利研究中心的「改变游戏规则发展计划」（Game Changing Development）管理，JPL 与 Microchip 自 2022 年结为合作伙伴共同推进。JPL 的 HPSC 项目经理 Jim Butler 与兰利的项目元素经理 Eugene Schwanbeck 都公开谈及了这块芯片的意义。

能带来什么

更高的星上算力意味着航天器可以在本地运行先进的导航算法、实时图像处理与机器学习推理，减少对地面通信的依赖，也压低昂贵的天地数据传输成本。NASA 计划把 HPSC 用于地球轨道飞行器、行星表面巡视器、载人居住舱与深空任务，并支持阿尔忒弥斯（Artemis）月球计划与未来火星任务。Microchip 还将把这项技术适配到航空、汽车制造等地面行业。

来源：NASA JPL / Aerospace Testing International