NASA staví čip 100× výkonnější než cokoliv, co kdy letělo do vesmíru. Má zvládnout cestu na Mars i zpět

Procesor, který se vejde do dlaně, v testech překonává dosavadní kosmické čipy až pětisetnásobně. A právě prochází kvalifikací pro vesmír.

Zdroj fotografie: Picryl

V únoru 2026 se v laboratořích Jet Propulsion Laboratory rozsvítil na obrazovce nápis „Hello Universe“. Byl to první životní znak HPSC, systém na čipu, který NASA probíhá společně s firmou Microchip Technology. Nejde o další přírůstek do řady stále rychlejších notebooků nebo serverových procesorů. Jde o čip navržený tak, aby přežil kosmické záření, vystačil si s minimem energie a přitom dokázal na palubě sondy nebo roveru rozhodovat sám, bez čekání na pokyn ze Země. Právě ta kombinace, odolnost a moderní výkon v jednom pouzdře, z něj dělá průlom, na který kosmonautika čekala desítky let.

Proč vesmírné počítače dosud žily v minulosti

Rover Perseverance, který od roku 2021 křižuje Mars, stále běží na procesoru RAD750. Ten vychází z architektury PowerPC z konce 90. let. Není to nedopatření, je to důsledek pravidel, která kosmický průmysl dodržuje od svých počátků: co letí do vesmíru, musí být především nezničitelné.

Kosmické záření dokáže převrátit bity v paměti, zablokovat logiku procesoru nebo tiše poškodit data, aniž by si toho palubní systém všímal. Obrana proti těmto efektům (NASA je označuje zkratkami TID, SET, SEL, SEU a SEFI) tradičně znamenala použít starší, prověřený návrh s robustní redundancí. Výsledek? Spolehlivý, ale výkonově skromný počítač, který by dnes neobstál ani v chytrých hodinkách. Existují novější alternativy, jako BAE RAD5545 nebo evropský GR740, ale i ty představují spíše evoluci než revoluci.

Měnění společnosti HPSC

HPSC, plným produktovým názvem PIC64-HPSC, je 64bitový vícejádrový SoC postavený na architektuře RISC-V od SiFive. Microchip na produktové stránce uvádí deset jader; NASA v technickém white paperu popisuje osm aplikačních jader plus samostatný systémový kontrolér. Podstatné je, co všechno se do jednoho čipu vešlo:

• Vektorové jednotky a AI/ML pipeline s výkonem až 2 TOPS, dost na rozpoznávání objektů, plánování tras nebo třídění vědeckých dat přímo na palubě.
• Vestavěný 240Gb/s TSN ethernetový přepínač pro vysokorychlostní síťování senzorů a přístrojů.
• Škálovatelný příkon podle fáze mise , čip umí přepínat profily pro přelet, přistání, průzkum terénu i zpracování vědeckých dat.
• Radiační odolnost v návrhu (rad-hard-by-design) na 12nm procesu, s ECC pamětí, memory scrubbingem, lockstep párováním jader a nouzovými recovery režimy.

NASA oficiálně deklaruje „nejméně 100× vyšší výpočetní kapacitu“ oproti současným kosmickým procesorům a více než stonásobný výkon na watt. Probíhající testy v JPL z května 2026 naznačují, že reálný tip může být až pětinásobný proti čipům dnes skutečně používaným na misích. Důležité je odlišit obojí: stovka je konzervativní projektový slib, pětistovka je testovací indikace, která se ještě může posunout.

Pro srovnání se zemskou špičkou: Neural Engine v Apple M4 zvládá 38 miliard operací za sekundu, serverový NVIDIA H100 nabízí 60 TFLOPS v dvojité přesnosti. HPSC jim v surovém výkonu nekonkuruje. Ale ani nemusí, jeho soupeři nejsou datacentra, nýbrž RAD750 a jeho generační sourozenci.

Proč je Mars tím správným měřítkem

Signál z Marsu na Zemi putuje až dvacet minut jedním směrem. Když rover narazí na překážku nebo zahlédne geologický zajímavý útvar, nemůže čekat 40 minut na odpověď operátora. Perseverance teprve v únoru 2026 získal schopnost autonomně určovat svou polohu bez pomoci ze Země; dřív mohl jeden cyklus zabrat i celý den.

HPSC míří přesně na tuto slabinu. Díky palubní AI a dostatečnému výkonu má budoucí sonda nebo rover zpracovávat senzorová data, rozhodovat o dalším postupu a filtrovat vědecky cenné informace ještě před odesláním na Zemi. NASA v technickém white paperu přímo uvádí, že se zvětšuje vzdálenost od Země je závislé na pozemním středisku neefektivní a může vést ke ztrátě vědeckých příležitostí. Čip proto umí přepínat softwarové režimy pro jednotlivé fáze mise, od přeletu přes vstup do atmosféry až po roving a vědecké analýzy.

Sám o sobě HPSC nevyřeší pohon, přistání lidské posádky ani životní podporu. Ale řeší jednu z klíčových brzd: schopnost kosmické lodi myslet za sebe.

Když poletí a co bude dál

Vývoj HPSC rozhodně není jen prezentace. Projekt běží od roku 2021, kritickou revizí prošel v roce 2024, tape-out proběhl v polovině roku 2025 a první vyrobené kusy dorazily do laboratoře krátce poté. Na jaře 2026 probíhají kvalifikační výkon, spolehlivosti a radiační odolnosti. Microchip už na webu nabízí letové i inženýrské vzorky a vývojovou platformu; early-access partneři s čipem pracují.

Konkrétní první mise NASA zatím veřejně neoznámila. Co ale oznámila, je záměr vybudovat kolem HPSC celý ekosystém: integrace s letovým softwarem cFS, standardizace přes SOSA Space Subcommittee a komerční dostupnost čipu pro širší průmysl. NASA snižuje potenciální využití v dronech, energetických sítích, zdravotnických přístrojích nebo autonomních vozidlech. V Česku sice na vývoji HPSC nefiguruje žádný partner, ale firmy jako esc Aerospace nebo GL Electronic mají kompetence v navazující avionice a výrobě kosmické elektroniky, které by s budoucími palubními počítači na bázi HPSC mohly pracovat.

Největší průlom HPSC nespočívá v tom, že by dohnal výkon iPhone. Spočívá v tom, že poprvé v historii kosmických letů nemusí být odolné proti záření znamenat návrat do minulého století.