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Spacechips推动创新型AI赋能卫星应用发展

  • 李佳玲台北

借助Spacechips AI1处理器,在轨AI能够探测野火、火山活动或工业事故等导致的温度异常现象。这有助于灾害应变团队更快速、更精准地判断哪些火灾高发区域的风险最高。Vicor
借助Spacechips AI1处理器,在轨AI能够探测野火、火山活动或工业事故等导致的温度异常现象。这有助于灾害应变团队更快速、更精准地判断哪些火灾高发区域的风险最高。Vicor

随着任务对具备先进运算能力的小型卫星需求日益提升,且要求机载处理器系统在5至10年的任务期间内保持高度可靠与稳健,其对最新超深次微米(ultra deep submicron)FPGAs与ASICs及其电源供应网络的极限正逐步逼近。这些高效能处理器通常具有低电压、高电流等严苛的电源需求,同时在系统设计上还必须面对太空环境中热管理与辐射防护等复杂挑战。

为此,Spacechips推出了AI1处理器,一款搭载ACAP(自我调整计算加速平台)AI加速器的小型机载处理器卡。该智能可重构收发器的效能高达每秒13.3万亿次运算(TOPS),可为新一代对地观测、在轨服务/组装/制造(ISAM)、信号情报(SIGINT)、情报监视侦察(ISR)及通讯等应用提供支持,实现实时自主运算,同时确保可靠性与持久性,以完成长期任务。

Vicor分比式电源架构(FPA)将DC-DC转换功能拆分为多个独立模块。透过采用耐辐射模块,BCM汇流排转换器实现隔离功能,PRM稳压器提供稳压功能,而VTM电流倍增器完成直流转换。该架构显着提升了系统效率、灵活性及功率密度,尤其适用于高效能运算应用场景。Vicor

Vicor分比式电源架构(FPA)将DC-DC转换功能拆分为多个独立模块。透过采用耐辐射模块,BCM汇流排转换器实现隔离功能,PRM稳压器提供稳压功能,而VTM电流倍增器完成直流转换。该架构显着提升了系统效率、灵活性及功率密度,尤其适用于高效能运算应用场景。Vicor

SpacechipsCEORajan Bedi博士指出,「许多卫星营运商在射频频谱上可用的带宽根本不足,无法将所有取得的数据实时下传进行处理。在这种情况下,一个替代方案是在轨完成数据处理,并仅下载智能分析结果。」

全新层级的运算效能正催生出更多创新的太空与地面应用

如今,近地轨道观测航天器大约每十分钟就可以对特定区域建立一次视距连接。如果利用AI演算法填补卫星观测盲区,当与地球无法建立视距通讯时,应急管理团队将能更快作出更明智的决策。Spacechips正利用这些强大的人工智能运算引擎,赋能在轨AI,解决地球与太空相关的各类问题:1.追踪太空碎片,避免代价高昂的碰撞、2.监测关键任务航天器的系统健康状况、3.识别恶劣天气模式、4.报告农作物产区的关键降雨数据。

Vicor分比式电源架构实现大电流、低电压供电

鉴于太空严苛的运行环境,AI赋能的运算对精密电源管理有着迫切需求。而随着任务数量、范围和种类不断扩大,所需航天器类型日趋多样,且愈发依赖太阳能等形式来保障充足电力,这一需求变得更为复杂。
为此,Spacechips与Vicor合作,采用高密度电源模块,将Vicor分比式电源架构(FPA)整合到 Spacechips AI1处理器板中。

FPA是一种将DC-DC转换功能拆分为多个独立模块的供电系统设计。在Vicor 的耐辐射模块中,汇流排转换器模块(BCM)提供隔离功能并将电压降至28V,而前置稳压器模块(PRM)则为电压转换模块(VTM)或电流倍增器提供稳压支持,随后VTM负责完成28V至0.8V的电压转换。

Bedi博士认为,Vicor解决方案的价值在于其体积小巧且功率密度高。这种设计可缩小尺寸,减轻重量,提升效率与灵活性,尤其在高效能运算应用中可实现更高的功率密度。

透过采用Vicor的FPA供电系统,Bedi正在说明电信和信号情报(SIGINT)营运商实现实时在轨处理,使其能够根据实时流量需求自主调整射频频率方案、通道划分、调制方式及通讯标准。Vicor电源转换器模块还采用双动力系统设计,为容错性极低的航太应用提供内建冗余,确保动力系统的每一侧均能独立满载运行。

Bedi说道,Vicor的FPA提供了一个非常精致、高效且小巧的解决方案。其优势远超市场上的其他方案,领先不止一个量级。

Spacechips与Vicor强强联手,共同设计出目前在轨功率密度最高、可靠性最强的处理器板。AI1板具有耐辐射、坚固耐用且体积小巧等特点,为电源处理树立了新标杆,为「新太空」时代的下一代运算与应用设计开启新的可能。

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