Pentru a conduce în explorarea spațială, America trebuie să conducă în domeniul tehnologiei de cipurilor. Odată cu anunțul recent făcut de NASA privind trecerea de la misiuni de scurtă durată la o prezență lunarǎ sustenabilă și la explorarea spațiului profund, computarea autonomă și de performanță înaltă nu mai reprezintă o opțiune, ci devine un element esențial pentru succesul misiunii.

AMD contribuie direct la această transformare, prin a oferi puterea de calcul care face posibilă noua eră a explorării spațiale.

Pe măsură ce misiuni precum Artemis II și NISAR cresc în complexitate, computarea de înaltă performanță și inferența AI devin fundamentale. Cu peste două decenii de experiență dovedită în zbor (de la roverele marțiene la sateliții de observație a Pământului) tehnologiile AMD transformă fluxuri vaste de date complexe în informații utile direct la marginea rețelei.

Portofoliul cuprinzător de CPU-uri, GPU-uri, FPGA-uri și SoC-uri adaptive al celor de la AMD le oferă partenerilor de misiune posibilitatea de a alege puterea de calcul potrivită pentru orice mediu. Rezultatul este o latență mai mică, o reziliență mai mare și capacitatea de a dezvolta sisteme spațiale inteligente și autonome, capabile să funcționeze în condiții dintre cele mai dure.

Figura 1: Ilustrație a roverului Perseverance de pe Marte (Sursa: NASA/JPL-Caltech)

Reziliență demonstrată pentru era modernă a explorării spațiale 

De la explorarea Lunii la suprafața planetei Marte și până în regiunile îndepărtate ale Sistemului Solar, FPGA‑urile și SoC‑urile adaptive de clasă spațială de la AMD au susținut unele dintre cele mai solicitante misiuni, în care procesarea la bord trebuie să funcționeze în mod stabil în condiții extreme și cu o comunicare limitată cu Pământul.

Aceste implementări evidențiază importanța unor platforme de calcul reziliente, eficiente energetic și capabile să opereze autonom.

În întregul ecosistem, AMD oferă flexibilitatea și stabilitatea esențiale pentru programe spațiale de lungă durată.

Blue Origin, un lider în tehnologie spațială, a anunțat recent că utilizează SoC-urile AMD Versal™ AI Edge Gen 2 în computerele de zbor aflate acum în teste, care vor alimenta vehiculul Mark 2, planificat să ducă astronauți pe Lună începând cu 2028.

NEC a anunțat că dezvoltă prima constelație japoneză de sateliți de comunicații optice prin folosirea tehnologiei AMD. Compania va demonstra rutarea de mare viteză în spațiu prin Versal adaptive SoC, pentru procesarea performantă a semnalelor și pentru îmbunătățirea conectivității pe Pământ.

Figura 2: AMD Versal adaptive SoC (Sursa: AMD)

Computare la marginea operațiunilor lunare

Pe măsură ce NASA avansează spre operațiuni sustenabile pe Lună, distanța față de Pământ creează o provocare critică de latență și lățime de bandă.

SoC-urile spațiale AMD Versal adaptive SoC, tolerante la radiații, elimină acest decalaj prin integrarea logicii programabile, a motoarelor AI și a nucleelor Arm®, ceea ce permite procesare de înaltă performanță direct pe orbită sau pe suprafața lunară.

Prin relocarea procesării cât mai aproape de sursa de date, sistemele pot analiza informațiile în timp real și își reduc dependența de comunicațiile limitate cu Pământul – un aspect critic pentru operațiunile autonome de pe Lună.

Sisteme reconfigurabile pentru misiuni aflate în evoluție

Abordarea celor de la NASA, axată pe arhitecturi flexibile și iterative, se aliniază perfect cu avantajele FPGA-urilor și ale calculului adaptiv AMD.

Reconfigurarea în orbită permite:

  • actualizarea algoritmilor după lansare;
  • implementarea unor modele AI noi, pe măsură ce cerințele misiunii se schimbă;
  • optimizarea performanței pe întreg ciclul de viață al misiunii.

Această adaptabilitate asigură performanță ridicată mult timp după plecarea vehiculului de pe rampa de lansare.

Creșterea vitezei de analiză AI pentru misiuni cu volume mari de date

Misiunea NISAR, o colaborare între NASA și ISRO, evidențiază nevoia critică de inteligență la bord bazată pe AI.

Generând volume masive de date radar SAR, NISAR necesită procesare sofisticată în spațiu pentru a evita limitările transmisiilor către Pământ.

SoC-urile adaptive AMD permit efectuarea direct pe navă a unor sarcini precum:

  • filtrarea datelor,
  • compresia,
  • procesarea range-Doppler.

Transmiterea doar a informațiilor relevante accelerează analiza pentru monitorizarea climei, reacția la dezastre și evaluări de mediu.

Soluții de calcul robus pentru condiții extreme

Viziunea ambițioasă a celor de la NASA necesită hardware capabil să respecte cerințe stricte de stabilitate și siguranță.

După aproape șapte luni de călătorie, roverul Perseverance a atins suprafața lui Marte cu instrumente bazate pe FPGA-uri AMD: de la navigare la analiza probelor de sol și rocă.

FPGA-urile de la AMD au jucat un rol esențial și în nava misiunii NASA OSIRIS-REx, prima misiune americană care a colectat probe de pe un asteroid.

SoC-urile AMD de clasă spațială oferă:

  • toleranță la radiații validată prin teste cu protoni, ioni grei și raze gamma;
  • Suport pentru tehnici de proiectare a sistemelor tolerante la erori;
  • conformitate cu standarde precum MIL-PRF-38535;
  • Suport pe termen lung pentru ciclul de viață, aliniat misiunilor desfășurate pe parcursul mai multor decenii.

Aceste capabilități asigură performanță stabilă pe întreaga durată a programelor complexe de explorare.

Accelerarea următoarei ere a leadershipului american în spațiu

Inițiativele celor de la NASA reprezintă un moment definitoriu pentru menținerea leadershipului american în spațiu.

Prin expertiza dovedită în computare de înaltă performanță și sisteme adaptive, AMD permite dezvoltarea unor sisteme inteligente, flexibile și tolerante la radiații.

De la landerele lunare la misiunile în spațiul profund, tehnologiile AMD reprezintă infrastructura esențială pentru aceste medii extreme. Prin procesare în timp real, informații generate prin AI și adaptabilitate la nivel de misiune, AMD oferă celor de la NASA și partenerilor lor comerciali capacitatea de a gestiona complexitatea explorării spațiale profunde.

Pe măsură ce ritmul inovației crește, portofoliul complet de soluții de calcul AMD rămâne un element central pentru progresul descoperirilor, consolidarea parteneriatelor, extinderea capacităților de explorare și dezvoltarea următoarei ere a leadershipului american în spațiu.