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台积客户赛灵思推 20 奈米抗辐射 FPGA,首次将机器学习带上太空

发布于2020-05-22 08:52:17,台积客户赛灵思推 20 奈米抗辐射 FPGA,首次将机器学习带上太空,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

台积客户赛灵思推 20 奈米抗辐射 FPGA,首次将机器学习带上太空



台积电重要客户之一的 FPGA 大厂赛灵思 (Xilinx) 于 21 日宣布推出业界首款 20 奈米航太规格 FPGA,为卫星和太空应用提供全面的抗辐射性、超高传输量与带宽效能。预计借由全新的 20 奈米抗辐射 Kintex UltraScale XQRKU060 FPGA 来提供了真正的无限在轨 (on-orbit) 可重组能力,达到数字信号处理效能提升达 10 倍以上效能,使之成为酬载应用的理想选择,同时在所有轨道上皆具有完全的抗辐射性。

赛灵思指出,XQRKU060 亦将高效能机器学习首次带上太空,它不仅支援 TensorFlow 和 PyTorch 等业界标准框架的多种机器学习开发工具,更透过完整的 “处理与分析” 解决方案,为太空中的即时机上处理提供神经网络推论加速。此外,XQRKU060 具有可扩展精度和大型内建内存,能执行密集且节能的运算,并针对深度学习优化的 INT8 提供效能峰值每秒 5.7 兆次运算,较上一代产品增加近 25 倍。

另外,有赖于赛灵思在空间领域的优势及高度成功的 65 奈米航太规格元件,此次为太空应用而推出的 20 奈米元件使航太工业的制程向前推进了三个世代。它显著减小了元件尺寸、重量和耗能,并具有强大的抗辐射性。XQRKU060 作为一款具有航太规格弹性的元件,可以帮助客户应对恶劣太空环境中各种短期和长期任务。

赛灵思强调,XQRKU060 是业界唯一真正的无限在轨可重组解决方案,其在轨可重组能力结合即时机上处理与机器学习加速功能,使卫星可以即时更新、提供随选视讯,并且在飞行中执行即时运算以处理复杂的算法。此机器学习的功能适用于科学分析、物体侦测和图像分类等各种问题。以云层探测为例,不论是在太空中或地面上,XQRKU060 都能提高处理效率并减少决策延迟。随着各项协议和应用不断演进,XQRKU060 的自行调适运算架构允许无限制的在轨重组,让客户在卫星发射前,甚至是已经部署于轨道后,都能进行最即时的产品更新。

另外,XQRKU060 针对密集型节能运算进行优化,提供优异的 DSP 能力。它配备了 2,760 个 UltraScale DSP slices,并能提供高达 1.6 TeraMAC 的讯号处理运算能力,较上一代产品增加了 10 倍以上,显著提升浮点运算的效率。更高的空间中运算能力有赖于 32 个高速收发器 的超高 I/O 带宽,可以在高达 12.5Gbps的速度下提供 400Gbps 的带宽调配。

而 XQRKU060 还具有坚固的 40×40 毫米陶瓷封装,能够承受发射过程中的振动和操作,以及恶劣轨道环境中的辐射效应。该架构采用创新的设计以减轻单粒子效应,进而满足业界对所有轨道的需求,包含近地轨道、中地球轨道、地球同步轨道和深太空任务。赛灵思预计自 2020 年 9 月开始的 B 级和 Y 级测试流程中,提供 20 奈米抗辐射 Kintex UltraScale 航太规格 XQRKU060-1CNA1509 FPGA 飞行元件,而机械样品和原型单元现已上市。

(首图来源:赛灵思提供)

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