如今,技術的進步使得低軌飛行越來越容易商用化。賽靈思太空產品系統架構師Minal Sawant表示,航天行業(yè)的主要挑戰(zhàn)之一是用于各種項目的體系結構,多任務的靈活架構平臺是如今的一個挑戰(zhàn)?!霸谔罩袑W習和處理數據是項全新技術,我們將看到向未來這一領域將引入機器學習(ML)技術?!?ML用于科學分析,對象檢測和圖像分類,提高處理效率將減少在軌和地面作業(yè)的等待時間。
這類技術需要可靠的組件,但也需要考慮尺寸,重量和功率和成本(SWaP)。賽靈思日前推出了20nm耐輻射(RT)Kintex UltraScale XQRKU060 FPGA,該FPGA為在軌產品提供了可重配置功能,DSP的數量增加了10倍,從而提高了所有軌道和深空處理的吞吐量和帶寬。
該產品旨在緩解單事件影響(SEE),可在低地球軌道(LEO),中地球軌道(MEO),地球同步和深空軌道以及深空飛行任務中使用。
該公司表示,它具有2760個UltraScale DSP Slice,并提供多達1.6 TeraMAC的信號處理計算能力,與上一代產品相比增長了10倍以上。為了滿足增加的帶寬,有32個高速收發(fā)器(SerDes),可運行高達12.5Gbps,提供400Gbps的總帶寬。FPGA提供5.7 INT8 TOPS性能,與上一代產品相比,它的深度學習性能提高了近25倍。
軌道上的重新配置,實時的機載處理和ML加速將允許衛(wèi)星實時更新,按需提供視頻并實時計算。隨著協議和應用程序的變化,FPGA的自適應計算架構允許在發(fā)射前和在軌期間進行無限制的在軌重新配置。
對于ML開發(fā),TensorFlow和PyTorch框架的工具支持FPGA,以實現神經網絡推理加速,以進行空間中的實時機載處理。
40mm x 40mm的陶瓷封裝能夠承受發(fā)射期間的振動以及軌道上的輻射效應。
為了適應較長的設計周期,Sawant解釋說,可以在認證之前創(chuàng)建原型并將其包含在電路板布局中,然后用合格的部件替換以加快設計周期,從而將設計周期由原來的5到6年減少到2到3年。
使用該公司的Vivado Design Suite編程重新設計的路由架構可以解決常見的行業(yè)瓶頸,顯著消除路由擁塞,可實現90%的負載下性能不降低。該公司的Vitis統一軟件平臺還可用于支持三重模塊化冗余(TMR)的MicroBlaze軟處理器上的嵌入式軟件開發(fā)。未來的擴展將增加對Vitis AI的支持,Vitis AI是在賽靈思AI推理的統一軟件平臺。
從2020年9月起,賽靈思將提供符合MIL-PRF-38535認證的B級和Y級空間級產品,目前已提供產品原型。
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