Следующее поколение космического SoC XQRVE2302 удваивает производительность ИИ для орбитальных вычислений

Этой осенью выходит новый адаптивный SoC, который обещает вдвое увеличить производительность ИИ-инференции для аэрокосмических систем. Продвинутый, сертифицированный для использования в космосе системный кристалл пополнил растущую линейку процессоров орбитального класса. Это второе радиационно-устойчивое устройство в специализированной серии адаптивных SoC, предназначенных для космоса. Новый чип успешно прошёл строгую квалификацию по стандарту Class B, основанному на военных спецификациях, и теперь имеет окончательную техническую документацию. Он официально доступен для заказов, а поставки начнутся осенью.

Разработанный с акцентом на передовые возможности машинного обучения, новый SoC усиливает ИИ-функциональность на борту благодаря обновлённым ИИ-движкам, оптимизированным для космических миссий. Встроенные вычислительные блоки AIE-ML обеспечивают более высокую пропускную способность при обработке ключевых ИИ-форматов данных: производительность по INT8 удвоена, а по BFLOAT16 увеличена в 16 раз по сравнению с предыдущими моделями. Также значительно увеличена пропускная способность и доступ к памяти — благодаря новой архитектуре памяти объём локального хранилища удвоен.

Этот компактный SoC в корпусе 23х23 мм стал первым адаптивным чипом в космическом секторе, предлагающим такую мощность при столь малом размере. Несмотря на компактность, он содержит ту же высокопроизводительную систему, что и его более крупный аналог, занимая при этом менее трети площади платы и обеспечивая при этом большую энергоэффективность и экономию пространства.

Внутри чип объединяет двухъядерные процессоры общего назначения и реального времени, ИИ-движки, DSP-блоки и гибкую FPGA-логику. Все эти компоненты работают совместно для интерпретации сложных данных с сенсоров, позволяя реализовывать функции, такие как анализ изображений в реальном времени, автономное принятие решений и продвинутая обработка данных с датчиков на борту спутника — задачи, которые ранее считались слишком ресурсоёмкими для выполнения на месте.

Применение ИИ в космосе быстро растёт — от мониторинга состояния систем и обнаружения стихийных бедствий до распознавания особенностей рельефа или облачности, чтобы передавать на Землю только действительно важные данные.

Также была представлена эталонная платформа, специально разработанная под этот чип и ориентированная на ускоренную разработку для космических миссий. Созданная для работы в жёстких условиях, она позволяет быстрее тестировать и создавать прототипы, облегчая интеграцию мощных ИИ-функций в орбитальные системы.

Чип легко встраивается в системы с другими представителями семейства, при этом каждое устройство оптимизировано под свою задачу. Более крупный вариант подходит для тяжёлой обработки сигналов, а новый, более компактный — для интеллектуального управления, ИИ-инференции и обработки данных на краю, дополняя друг друга в рамках единой архитектуры.

Ключевым новшеством стало то, что эти устройства можно перепрограммировать неограниченное количество раз — даже во время работы в космосе, что отличает их от других FPGA-кристаллов космического класса. Такая реконфигурируемость позволяет разработчикам адаптировать и обновлять системы уже после запуска.

Разработчики могут использовать широкий набор инструментов для создания решений на этой платформе — включая RTL, MATLAB, TensorFlow, Caffe, PyTorch, а также полные пакеты Vivado и Vitis AI. Живую демонстрацию чипа можно будет увидеть на предстоящем семинаре, где участники смогут ознакомиться с его возможностями и послушать выступления экспертов.