반도체 설계자산(IP) 기업 ARM은 보라고테크놀로지(VORAGO Technologies)와 함께 우주 전자 장비 분야의 새로운 발전을 이뤄냈다고 발표했다.
ARM은 미 항공우주국(NASA)이 국제우주정거장(ISS)에 물자를 보급하기 위해 발사한 스페이스X CRS-10에 ARM 코어텍스-M0 프로세서 기반의 보라고 마이크로컨트롤러(MCU)가 탑재됐다고 밝혔다. 이 MCU는 스페이스X CRS-10에 탑재된 중요한 실험용 전자 장치를 제어하는데 사용된다.
우주 산업 분야에서 ARM 기술은 빠르게 성장하고 있다. 최근에 NASA는 차세대 우주 전자 장비를 개발하기 위해 ARM 코어텍스 A-53 프로세서를 채택한 바 있다.
NASA와 미국공군연구소가 지원하는 이번 실험프로젝트는 ARM 코어텍스-M0 기반의 방사선에 내성을 가지게 개발된 MCU가 우주 사업에 채택된 첫 번째 사례며, 혹독한 주변 환경에서 견딜 수 있도록 특수 설계됐다.
RHEME(Radiation Hardened Electronic Memory Experiment)는 혹독한 우주 환경에서 직면하는 문제를 해결함으로써 차세대 우주 컴퓨팅을 구현할 수 있는 중요한 실험이다. 이 실험은 보라고가 보유한 방사선 내성을 강화한 칩 설계 기술을 활용했다.
우주 공간에서는 전자 메모리가 높은 에너지를 가진 양성자와 방사능 입자에 노출될 수 있으며, 이러한 입자가 메모리나 다른 미세 회로와 충돌하면 메모리 비트에 저장된 정보가 손상될 수 있다. 손상된 데이터는 전자 장비에 장애를 일으키거나 임무 자체를 위험에 빠뜨릴 수도 있어 매우 심각한 문제다.
RHEME는 향후 1년 간 메모리에 입자가 충돌하면서 발생하는 영향을 모니터링할 계획이다. RHEME는 방사선과 가혹한 온도 환경에 견딜 수 있도록 하드웨어의 신뢰성을 높여주는 보라고 HARDSIL 특허 기술이 적용된 보라고 ARM 코어텍스-M0 기반 MCU에 의해 제어된다. 이번 실험을 통해 낮은 전력으로도 우주선 전자 장비의 오류를 검출하고 이를 보정하며 또한 그러한 오류가 발생하지 않는 메모리를 개발할 수 있을 것으로 기대한다.
우주 비행 혁명 이뤄낼 ARM 기반 칩
과거의 우주선에서 사용되는 전자 장비는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 활용한 맞춤 설계를 채택해 우주선을 발사할 때 마다 이에 맞는 설계 제작해 왔다. 따라서 재사용한다는 개념이 없었다.
그러나 우주 탐사 분야의 기술이 지속적으로 발전하고, 발사용 로켓을 재사용할 수 있는 단계에 이름에 따라 사용되는 전자 장비 역시 확장성과 신뢰성을 높이고, 가격은 더 저렴하게 할 필요가 생겼다. 표준 ARM 아키텍처는 이러한 요구 사항에 유연하게 대응할 수 있다.
ARM의 첨단 기술 마케팅 담당 이사 닐 스트라우드(Neil Stroud)는 “이번 실험을 통해 우주 산업 분야에서 방사선 내성 시스템을 설계하는 방식을 변화시키는 동시에 이러한 애플리케이션에 사용되는 칩 설계에도 혁신을 가져다 줄 것”이라며 “이와 함께 더 많은 MCU 기반의 전자 장비가 저렴한 가격에 우주선에 탑재돼 핵심적인 제어 안전 기능을 수행할 수 있을 것”이라고 말했다.
보라고 마케팅 담당 이사 로스 반나타인(Ross Bannatyne)는 “전력 소모량이 많지 않다는 점은 태양광 전력에 의존하는 우주선에 매우 중요하고, 개발 지원을 위한 광범위한 생태계와 공간에 대한 제약 사항이 많은 우주선에 사용할 수 있는 소형의 칩을 구현할 수 있는 기술 또한 중요하게 작용한다”며 “이번 실험으로 향후 우주 시스템에 사용될 칩 개발에 있어 매우 중요한 데이터를 제공할 것으로 기대한다”고 말했다.
