并行架构芯片提升微小卫星数据在轨处理能力

航天界2024/05/18

第 935期

新闻速递

美国卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）孵化的创业公司“高效计算机”（Efficient Computer）开发了一种节能的计算机芯片架构，帮助微小卫星实现更强大的能力。

“计算设备算力有限，制约了航天创新的发展。”公司联合创始人兼CEO、卡内基梅隆大学教授布兰登·路西亚（Brandon Lucia）表示，传统计算结构是顺序执行的方式，而该公司的Fabric芯片采用了不同于冯·诺依曼体系的并行处理架构，大大减少了能源浪费。

“高效计算机”公司成立于2022年，向卫星、物联网设备和边缘计算机市场提供产品和服务。“我们的目标是实现更强大的天基计算。”路西亚说，包括航天和国防领域公司在内的早期客户将在2025年拿到首批Fabric芯片样机；完成实验室测试的第一批原型产品，能效“比我们所知最超低功耗的嵌入式CPU高166倍”。

路西亚说，早期芯片并不满足空间环境要求，但该公司计划未来几年内要将芯片送入太空，其中一个被看好的应用是对地观测卫星——小型遥感卫星可以收集大量数据，但在轨分析处理的计算能力不足；即使在立方星上，Fabric架构的芯片也能支持更大规模的在轨数据处理。这样，卫星就能运行更复杂的人工智能程序以用于自主导航、数据分析和故障检测。路西亚的学生正在纳卫星上测试该型芯片。

路西亚认为，在那些喜欢使用经过验证的传统产品的行业、尤其是航天行业，新的芯片想进入市场需要艰苦斗争。不过，他相信对地观测领域的公司是愿意冒险的，勇于使用那些能够显著提高其数据在轨分析能力的新技术。“我们与卡内基梅隆大学准备合作开展一次任务，将芯片送到近地轨道，进行卫星星座自主工作和遥感数据处理的实验。”

▲新架构的卫星芯片（图源：SpaceNews）

新闻来自SpaceNews：

1. Sandra Erwin，Startup’s chip design aims to boost satellite computing power，

https://spacenews.com/startups-chip-design-aims-to-boost-satellite-computing-power/

2. Top Satellite On-Board Computers in 2023，

https://www.satnow.com/news/details/1460-top-satellite-on-board-computers-in-2023

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