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。”